HDD o SSD: quale vincerà la competizione dello storage?

In un’epoca in cui la quantità di dati sta subendo una crescita vertiginosa, Toshiba Electronics Europe GmbH fa il punto sulle soluzioni di storage e traccia i trend per il 2020.
La domanda di storage è in aumento e, secondo le previsioni, nel 2020 e nei prossimi anni non mostrerà segni di rallentamento. A dimostrarlo è la quantità di aziende che preferiscono scegliere soluzioni cloud piuttosto che investire nel mantenimento della propria infrastruttura e le start-up innovative che pongono sempre più al centro del proprio business plan le soluzioni X-as-a-Service. Inoltre, la tipologia di applicazioni, come l’analisi di quantità ingenti di big data e il training degli algoritmi di intelligenza artificiale (AI) su enormi set di dati oltre alla diffusione del 5G, sta contribuendo ulteriormente all’aumento della domanda di capacità di archiviazione. È essenziale quindi che gli operatori delle imprese e dei data center esaminino tutte le possibili opzioni di storage per pianificare gli investimenti ottimali per gli anni a venire.
Secondo le previsioni di IDC, tra il 2018 e il 2025 arriveranno sul mercato oltre 22 ZB di capacità di storage. Si prevede che circa il 26% di tale capacità sarà soddisfatta dalla tecnologia flash; tuttavia, sarà la consolidata tecnologia HDD a contribuire in maniera più determinante, con il 59%.

Rainer W. Kaese, Senior Manager di Toshiba Electronics Europe GmbH

“L’avvento dell’Industria 4.0, la crescita delle applicazioni di Internet of Things (IoT) e la successiva gestione dei dati generati comporteranno anche un aumento della quantità di dati al secondo memorizzati nella ‘Datasfera’”, ha commentato Rainer W. Kaese, Senior Manager di Toshiba Electronics Europe GmbH. “Per lo storage a breve termine di tali dati la tecnologia SSD rappresenta un vantaggio grazie al proprio form factor ridotto, bassa potenza e bassa latenza e all’alto livello di produttività. Tuttavia, questi vantaggi in genere comportano ancora un costo 8-10 volte superiore rispetto a un equivalente storage HDD e lo storage a lungo termine per l’analisi e l’archiviazione dei dati richiederà una capacità che solo soluzioni di storage economiche, basate su HDD (e tape) possono offrire.”
Secondo le ricerche condotte da Toshiba, le soluzioni composta da numerosi HDD a basso costo in configurazione RAID10 o con un’architettura in parallelo definita dal software registrano performance superiori rispetto a soluzioni di uguale costo con pochi SSD in termini di IOPS (per blocchi di dimensioni superiori a 64k Byte), offrendo al contempo una capacità di storage tre volte superiore. Ciò dimostra che i numerosi spindle paralleli degli HDD in una configurazione multi-drive appropriata possono ancora competere con gli SSD.
Gli HDD sono ormai una “tecnologia matura” a confronto delle memorie flash anche grazie ai molti miglioramenti tecnologici apportati nel tempo. Ad esempio l’esperienza di Toshiba nell’introduzione sul mercato di unità HDD a elio ha visto la capacità di storage per drive aumentare da 14TB nel 2017 a 16TB nel 2019. I vantaggi dell’uso dell’elio consistono nella possibilità di realizzare piatti più sottili, così che nel futuro si arriverà, probabilmente, a vedere fino a 10 piatti integrati in un singolo drive da oltre 20TB, e nella riduzione del consumo di energia (oggi gli HDD a elio più efficienti e ad alta capacità richiedono circa il 28% in meno di energia rispetto ai loro predecessori).
Le soluzioni di “sorveglianza intelligente” sono un altro campo di forte crescita per lo storage, ma anche un’altra applicazione che risente dell’impatto delle tecnologie AI. In questo caso i requisiti si discostano notevolmente da quelli che servono per i datacenter tradizionali, in cui i drive devono supportare un intervallo di temperatura da 0°C a 70°C, fornendo al contempo eccellenti valori MTTF e periodi di garanzia affidabili. I nuovi sistemi di videocamere che offrono flussi video a risoluzione più elevata generano ancora più dati di prima. Ma la tecnologia delle unità deve anche garantire che questi dati possano essere scritti senza far perdere i fotogrammi, fornendo al contempo l’accesso a tali dati per l’analisi da parte dell’IA e di altre applicazioni di grandi dimensioni.
Al di fuori dell’ambito dei data center aziendali e dello storage di sorveglianza, anche i privati e le piccole e medie imprese (PMI) devono far fronte all’aumento della quantità di dati con cui avere a che fare. Si va da foto e video, a dati aziendali e file di progettazione per progetti complessi. Serie di HDD come la N300 di Toshiba offrono fino a 16TB (helium-filled) di spazio di archiviazione, consentendo alle soluzioni NAS ad alta capacità di funzionare a casa o in ufficio come backup locale o come alternativa alle soluzioni di archiviazione cloud e un livello di privacy migliorato per coloro che non sono disposti a salvare tutti i propri dati personali nel cloud.
Quel che è certo è che la domanda di storage continuerà a crescere rapidamente nei prossimi 5-10 anni. Nonostante i progressi previsti nella tecnologia flash, gli SSD rimarranno un “prodotto di lusso” nonostante il prezzo/TB continuerà a diminuire. Questo perché anche il prezzo/TB degli HDD continuerà a decrescere allo stesso ritmo. Gli HDD continueranno quindi a fornire la maggior parte della capacità di memorizzazione, i loro miglioramenti in termini di consumo energetico ne garantiranno l’attrattiva e, in alcune configurazioni di memorizzazione RAID o definite dal software, rimarranno competitivi o migliori degli SSD in termini di performance e a parità di budget.

Hard disk della serie P300 Desktop PC da 3,5 pollici ora anche 4TB e 6TB

Toshiba Electronics Europe GmbH annuncia l’ampliamento della serie P300 Desktop PC Hard Drive da 3,5″ pollici con due nuovi modelli da 4TB e 6TB. In questi nuovi drive è stato raddoppiato il buffer, portandolo da 64MB a 128MB, inoltre sono più silenziosi e richiedono meno energia rispetto ad altri modelli della serie.
Grazie al Dual-Stage Actuator, le testine di lettura/scrittura delle unità sono protette in modo ottimale quando I dischi sono trasportati da soli o integrati in un PC. Questi hard disk sono inoltre dotati di un sensore d’urto interno che protegge i dati durante il funzionamento, rendendoli ideali per graphic designer e creativi che lavorano in movimento.
Ulteriori migliorie, come l’implementazione di tecniche innovative per ridurre al minimo il movimento della testina, permettono di aumentare le prestazioni dei drive nelle sequenze di accesso in lettura/scrittura. Questa ottimizzazione riduce al minimo il carico di lavoro meccanico, migliorando le prestazioni complessive così da soddisfare le esigenze delle desktop workstation e dei gamer.
P300 da 4TB è già disponibile sul mercato mentre la configurazione da 6TB sarà invece disponibile nel primo trimestre del 2020.

Archiviazione dei dati provenienti da sistemi di videosorveglianza

La videosorveglianza sta diventando sempre più smart ed efficace soprattutto come mezzo per combattere la criminalità, scoprire le cause degli incidenti e quindi prevenirli, e ancora, come prezioso aiuto nella risoluzione di gialli o fatti di cronaca. L’aumento e la diffusione delle telecamere ha portato ad una crescita della quantità di dati generati che devono essere inviati a dispositivi di archiviazione. Di conseguenza è importante pensare a soluzioni e supporti dedicati, sempre più performanti anche in base ad uno dei loro requisiti chiave: l’operatività 24/7. Proprio per questo i Surveillance Digital Video Recorder (sDVR) e i Surveillance Network Video Recorder (sNVR) devono essere costruiti per supportare l’enorme quantità di dati provenienti da fonti multiple e spesso a larghezze di banda elevate. Quando si tratta di archiviazione a lungo termine su server, i dati devono essere conservati per anni senza perdere fotogrammi e rimanere facilmente accessibili ai sistemi di gestione video, al fine di consentire un rapido accesso alle immagini per l’analisi. Il mantenimento e la gestione di queste soluzioni di archiviazione, che riguarda un’enorme mole di dati, destinate ad aumentare, richiede soluzioni molto specifiche e realizzate appositamente per le esigenze di sorveglianza. Ma quali sono queste esigenze e come funzionano le unità per la videosorveglianza?

La garanzia, di un disco, assicura il funzionamento per un certo numero di anni prima che l’unità debba essere sostituita per assicurare la sicurezza. Tuttavia, quest’ultima, offre solo un’indicazione sugli anni di vita sicura e affidabile dell’unità, in base ad una serie di fattori esterni da considerarsi all’interno di un certo range. Per questo motivo è importante comprendere questi fattori e controllarli per ottenere la misura più accurata dell’affidabilità in modo da garantirne una sicurezza a lungo termine.

Uno dei principali fattori in grado di compromettere la durata di un’unità è la temperatura di funzionamento. Al centro di un drive è posizionato un cuscinetto fluidodinamico responsabile della corretta rotazione dei piatti che memorizzano i dati. Dato che questo cuscinetto utilizza l’olio come fluido lubrificante, qualsiasi aumento prolungato della temperatura può causare una riduzione del fluido e, in ultima analisi, una perdita che a lungo termine aumenterebbe le possibilità di guasto del drive.

La temperatura di funzionamento è una delle caratteristiche che deve essere migliore nelle unità di sorveglianza rispetto alle unità Enterprise. I drive per la sorveglianza devono operare in un intervallo di temperatura compreso tra gli 0 e i 70 gradi Celsius, mentre un’unità Enterprise può operare ad una temperatura compresa tra i 5 e i 55 gradi Celsius. Se si decide di utlizzare dischi Enterprise è necessario spendere di più per il raffreddamento dell’ambiente in cui vengono posizionati. Anche se dotati di una garanzia o di un rated workload più interessante, la loro adozione potrebbe richiedere controlli ambientali aggiuntivi, soprattutto quando vengono utilizzati in contesti di videosorveglianza dove si produce più calore, facendo quindi risultare il tutto più costoso.

Il rated workload è un altro fattore da tenere in considerazione. Questo si riferisce all’usura che un’unità subisce inevitabilmente a causa del movimento. Il carico di lavoro che il drive ha, in termini di lettura e scrittura dei dati, influisce sulla sua usura e di conseguenza sul rated workload. Per le unità di sorveglianza il valore medio è fino a 180 TB/anno e anche se basso rispetto alle unità Enterprise (550 TB/anno), è notevolmente superiore ai 55 TB/anno definiti per le unità ad uso client.

L’archiviazione per i sistemi di sorveglianza è un sistema tipicamente 24/7 che richiede un lavoro costante da parte delle unità che memorizzano i dati video. Il valore che indica il numero di ore per le quali è stato concepito un drive è chiamato “operating duty”. Mentre un PC desktop o laptop ad uso domestico potrebbe essere dotato di HDD costruiti per ore di utilizzo quotidiano, la videosorveglianza “always-on” è molto più impegnativa, questo perché le unità per la videosorveglianza non vengono mai spente e devono funzionare in modo molto diverso dalle unità client.

Naturalmente, anche la migliore unità raggiungerà comunque il momento in cui si verificherà un guasto, ma prendendo grazie al Mean Time To Failure (MTTF) potrà essere previsto in maniera più precisa. Con questo valore statistico si fa riferimento al tempo medio di attesa fra i guasti. 1 MTTF sta per 1 milione di ore di funzionamento, il che si traduce in 114 anni. È però importante capire che non si fa riferimeno ad una singola unità, ma ad una “popolazione statistica” di HDD più ampia. Quindi, in un gruppo di un milione di unità, è possibile che una di esse fallisca ogni ora. Quindi per un cluster di 500 unità è previsto un errore ogni 2.000 ore o a circa 83 giorni.

In questo modo è possibile calcolare il tasso di errore annuo (AFR) utilizzando i dati del MTTF. Ciò rivelerebbe che un’istallazione di un milione di ore per unità (MTTF) con 500 unità potrebbe causare il guasto di cinque drive all’anno. Questi dati possono quindi essere utilizzati dagli operatori dei sistemi di videosorveglianza in modo da preventivare le sostituzioni delle unità al fine di garantirne una conservazione dei dati più sicura.

Il fattore più importante e da tenere in considerazione in fase di acquisto è il costo dell’investimento. Se da un lato, risparmiare denaro all’inizio optando per soluzioni più economiche potrebbe rivelarsi una scelte efficace, nel lungo termine, potrebbe il rivelarsi il contrario comportando addirittura costi più elevati attraverso le spese di manutenzione e assistenza.

Le unità di tipo Enterprise spesso non dispongono dei miglioramenti hardware e software per supportare il worlkload di scrittura-video, mentre le unità progettate per l’uso client non sono adatte al funzionamento 24/7. Invece i drive specifici per la sorveglianza, come gli HDD Toshiba S300 Surveillance o V300 Video Streaming HDD, sono in grado di soddisfare le specifiche tecniche idonee per il settore, tra cui un milione di ore di rating MTTF e sono garantiti per tre anni con un intervallo di temperatura operativa dai 0 ai 70 gradi Celsius. Offrono inoltre un buffer fino a 256 MB e controller del disco ottimizzati per consentire la scrittura contemporanea di 64 feed video HD. La tecnologia Dynamic Cache Technology contribuisce inoltre a migliorare le prestazioni in tempo reale delle unità in modo che nessun fotogramma venga perso, anche in situazioni di workload più pesanti, come la scrittura e la revisione dei video allo stesso tempo.

La memorizzazione dei dati del CERN

Il Large Hadron Collider (LHC) del CERN è all’avanguardia della ricerca fisica. I dati generati dalle sue fasi “Run 1” e “Run 2” sono già stati utilizzati per dimostrare l’esistenza di particelle atomiche finora mai identificate, e dunque ampliare la nostra conoscenza dell’universo e come questo si è formato. In particolare, nel 2012 i dati hanno permesso di confermare l’esistenza del bosone di Higgs.
I numeri del CERN sono sbalorditivi. A partire dalla dimensione del large hadron collider, un acceleratore di particelle circolare con un raggio di 4,3 km, alla velocità di collisione delle particelle: all’interno dei rilevatori dell’esperimento con il LHC si possono verificare fino a 1 miliardo di collisioni di particelle ogni secondo.
Ma è la quantità di dati che desta maggiore impressione, infatti le collisioni generano 1 petabyte (PB) di dati al secondo. Anche dopo aver filtrato i soli eventi interessanti, il CERN ha la necessità di immagazzinare ogni mese circa 10 PB di nuovi dati da analizzare.
Questi dati vengono immagazzinati nel centro elaborazione dati del CERN e sono condivisi con una rete di circa 170 centri elaborazione dati per la loro analisi, grazie alla Worldwide LHC Computing Grid (WLCG), la rete mondiale di calcolo per LHC. L’attuale centro archiviazione dati del CERN comprende buffer hard disk con 3200 JBOD che contengono 100.000 hard disk drive (HDD), per un totale di 350 PB.
Le fasi Run con il LHC sono destinate e continuare e ad ogni nuovo “Run” l’archivio dati cresce in modo significativo. Dopo i necessari upgrade, la fase Run 3 del CERN è prevista per il 2021.
Gli hard disk di Toshiba Electronics Europe GmbH vengono utilizzati dal CERN dal 2014 per gestire gli enormi volumi di dati, e tre generazioni di tecnologia hard drive Toshiba hanno finora soddisfatto le crescenti esigenze di capacità di storage del centro. Ma ciò può continuare se, come dichiara Eric Bonfillou, responsabile della divisione Facility Planning and Procurement presso il dipartimento IT del CERN: “Gli interventi di upgrade programmati per le macchine del LHC richiederanno un dimensionamento delle risorse di calcolo e archiviazione che va oltre quanto oggi la tecnologia è in grado di offrire”.

IFA 2019: le serie di hard disk N300 e X300 Toshiba con modelli da 16TB

In occasione di IFA, Toshiba Electronics Europe GmbH annuncia i nuovi hard disk da 16TB helium-sealed delle serie N300 NAS e X300 Performance Hard Drive. I modelli da 16TB offrono una capacità superiore del 14% rispetto ai modelli da 14TB e inoltre, raddoppiano la dimensione del buffer, passando da 256MiB a 512MiB.
Le serie N300 e X300 da 16TB, grazie al design a elio a 9 piatti, offrono maggiore densità di memorizzazione con un consumo di energia inferiore. La tecnologia a saldatura laser di Toshiba Group e la progettazione del case mantengono l’elio perfettamente sigillato nel drive da 3,5 pollici, standard del settore.
La serie N300 è ideale per applicazioni quali home office, NAS per piccole imprese e archiviazione su cloud privato, con un supporto fino a 8 alloggiamenti per unità drive. Progettata per il funzionamento 24/7, la serie N300 ha un workload fino a 180TB di dati l’anno, con velocità a 7200rpm e sensori integrati per compensare l’effetto delle vibrazioni di rotazione.
Progettata per PC e workstation desktop, la serie X300 offre velocità a 7200rpm e tecnologie di stabilizzazione delle unità per una maggiore affidabilità. Grazie alla tecnologia Dynamic Cache di Toshiba Group ottimizza l’allocazione della cache durante la lettura e la scrittura per garantire elevate prestazioni in tempo reale.