IBMが約70年前に初のハードディスクドライブ（HDD）を製造したとき、それは1トンを超える重量があり、記憶容量はわずか3.75 MBだった。その後、記憶密度と性能は大幅に向上したが、コンシューマー分野では、フラッシュメモリが最低価格帯のノートPCとタブレットを除くほぼすべてでHDDに取って代わっている。一方、エンタープライズストレージ業界では、ハードディスクドライブが依然として市場の大きな割合を占めている。
しかし、業界の専門家は、これも間もなく変わると予測するようになっている。2023 Pure//Accelerate Conferenceでは、複数の講演者が機械式ハードディスクドライブの差し迫った終焉を予測した。ここでは、HDDの終わりが見えてきたと考えられる5つの理由を紹介する。
HDDの容量対フラッシュメモリの容量
フラッシュメモリがソリッドステートドライブ（SSD）に初めて搭載され始めた10年前、SSDの記憶容量は約512 GBで、最大容量4 TBのHDDを大幅に下回っていた。それから10年がたち、HDDの容量は最大で約20 TBとなった一方、SSDでは100 TBを超える容量も利用できる。ただし、より小型で手頃な価格の30 TB SSDのほうが一般的だ。
Pure Storageの創業者兼最高ビジョナリー責任者（CVO）であるJohn Cosgrove氏は、同社が何年も前にSSDフォームファクターを放棄し、ダイレクト・フラッシュ・モジュール（DFM）へ移行したと語った。同社は最近、48 TBのDFMをリリースし、今年後半には75 TBのDFMを発売する予定だ。これにより、3ラックユニット（RU）のアレイで1.5ペタバイト（PB）、単一システムで30 PBを実現できる。
2024年には150 TBのDFM、2026年までには300 TBのユニットが登場する予定で、Cosgrove氏は最終的にPB級のフラッシュモジュールが実現すると予測している。一方、HDDの容量ロードマップは、今世紀末までに約40 TBで行き詰まる。
「フラッシュとディスクの記憶密度の差は、年を追うごとに広がっている」と同氏は語った。
詳しくはSSDとHDDの比較。
HDDの故障率
機械式ハードディスクドライブには、故障するという別の問題もある。可動部品で構成されているため、摩擦や熱が問題を引き起こす。非常に大規模なデータセンターの中には、動作しなくなったサーバーやディスクを交換するためだけに人員を雇っているところもある。
最近の調査では、HDDの年間故障率（AFR）は1.37％だった。これに対し、SSDの推定寿命は約5～10年で、寿命期間中の故障率は0.89％だった。
SSDはもともと、既存のHDDアーキテクチャーに合わせ、HDDスロットに収まり、ディスクアレイコントローラーで制御され、HDDプロトコルを使用するよう設計された。そのため、フラッシュアレイベンダーは、拡張速度、容量、密度、価格についてSSDメーカーの意向に左右されていた。この設計上の制約から脱却したことで、PureのDFMは、より優れたウェアレベリングに加え、同社独自のコントローラー、フラッシュアーキテクチャー、Purityオペレーティングシステムを利用できるため、故障率がSSDの6分の1になっている。
ハードディスクドライブは競争できない。
詳しくはSSDの寿命。
サステナビリティ：HDD対フラッシュメモリ
IT調達において当初は小さな要素にすぎなかったサステナビリティが、今や最大の判断基準になっている。Virgin Media O2は英国最大の通信会社であり、調達決定に占めるサステナビリティの割合を、わずか数年前の1％から25～30％へと引き上げている。エネルギー消費という点では、HDDとフラッシュドライブに比較の余地はない。
Virgin Media Oのビジネス最適化マネージャーであるAjit Sharma2氏によると、同社はディスクからフラッシュへ切り替えたことで、データセンターの電力使用量を96％削減した。
英国の電力コストは過去2年間で5～10倍に上昇し、Virgin Media O2—大半のデータセンターでコロケーションサービスを利用している—では、電力支出が急増していた。フラッシュアレイを導入することで、データセンターの設置面積を大幅に削減し、2040年までにカーボンニュートラルを達成するという目標に向けて大きく前進した。
「ハードディスクを廃止することで、4万8000トンの電子廃棄物をなくしました」とSharma氏は語った。「スペースを節約できたため、既存の施設に大量の機器を収容でき、新しいデータセンターを開設する必要もなくなりました」
企業にとって良いだけでなく、環境にとっても良いことだ。推計によると、地球上で消費されるエネルギーの1～1.5％はデータセンター内で使われており、そのうち約4分の1をストレージが占める。そのほぼすべてがHDDによるものだ。ディスクからフラッシュに切り替えれば、データセンターのエネルギー使用量を大幅に削減し、温室効果ガス排出量も大きく減らせる。
詳しくはフラッシュストレージとSSDの比較。
既存資産を活用する
多くの企業が人工知能（AI）を最優先課題とする中、グラフィックス処理ユニット（GPU）が過去にない規模で導入されている。中央処理装置（CPU）も、これまで以上に多くのコアと処理能力をより小さなスペースに詰め込んでいる。
メタバース、3Dシミュレーション、動画ストリーミングなどのアプリケーションに加え、データサイエンティストや高給のIT・AI専門家の人件費も重なり、コストは莫大になる。こうした投資の価値を最大限に引き出すには、既存インフラも対応しなければならないが、ディスクでは次第に役不足になっている。
ハードディスクドライブは遅すぎる。データを十分な速さで提供できないのだ。フラッシュストレージの導入は、当初は最優先データとワークロードというごく小さな層に役立つものとして構想され、ハイエンド市場が主な入り口となった。しかし今や企業は、ますます大規模化するデータリポジトリを分析する必要があり、最上位ストレージだけにとどまらない用途でフラッシュを採用している。
「非常に高価なGPUと高給のデータサイエンティストには、その価値を最大化する最高の性能が必要です」とPure StorageのCTO、Rob Lee氏は語った。「AIに低温データやサイロ、ディスクの居場所はありません」
詳しくはストレージ管理にAIを活用する方法。
HDDとフラッシュのコスト同等化
Pure Storageのテクニカル戦略ディレクターであるEric Burgener氏によると、メディアの調達・保守費用と3年間の運用費用に基づけば、最新のDFMにおけるフラッシュのコストは1 GB当たり約20セントだという。同氏は、実効容量を考慮すれば、これはハイエンドのエンタープライズ向けハードディスクの3年間のコストに匹敵すると説明した。HDDベンダーの多くは、ディスクの総容量の60～80％を超えて保存すべきではないとしているためだ。
Burgener氏によると、このコスト同等化の試算には、HDDシステムが3～5年ごとに交換を必要とする一方、フラッシュシステムの想定ライフサイクルは最長10年であることも考慮されている。
これらの計算には多少都合のよい数字の操作があるかもしれないが、ライフサイクルコストが高い以上、GB当たりのディスクの素の価格とフラッシュの素の価格を比較すべきではないという主張には説得力がある。
両者のコストがより明確に同等へと近づく中、フラッシュは最上位ストレージの領域を超え、HDDベンダーから中位層のストレージ市場を奪う準備が整っている。Burgener氏は、2026年までにはフラッシュが十分に手頃になり、最下位層のストレージでさえディスクが不要になると予測している。
詳しくは最良かつ最速のSSD。
結論：HDDの終焉は近い
USBフラッシュドライブ、メモリーカード、ソリッドステートドライブで使われるタイプのフラッシュNANDストレージは、すでに世界のストレージ容量市場の80％を占めている。残る20％は主にエンタープライズストレージで構成されており、脅威にさらされている。コンパクトディスクがビニールレコードやカセットテープに取って代わり、DVDがビデオテープに取って代わったように、そしてそれらもやがてストリーミングサービスに置き換えられたように、フラッシュはハードディスクドライブに取って代わる可能性が高い。容量が増え、コストが下がるにつれて、ハードディスクドライブはテクノロジーのあらゆる分野で絶滅危惧種となっている。
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