Конец эры жёстких дисков

19 ноября 2014 - дядя Валера
Конец эры жёстких дисков

Конец эры жёстких дисков

 

 

 

 

 

 

 

 

      70-летняя история жестких дисков завершается. К 2019 году их уберут из 20% самых критичных систем в дата-центрах всех развитых стран, заменив на массивы NVM — энергонезависимой памяти (Non-Volatile Memory), прогнозирует Gartner. Аналогичный прогноз дает IDC.

 

 

 

     Чем же вызвано вытеснение жестких дисков из корпоративного сектора и какие возможности это открывает для бизнеса?

 


     1. Происхождение жестких дисков и «барометр» ИТ-индустрии

     Жесткие диски берут свое начало от этого патента середины 1950-х. В 1956 году вышла первая в мире коммерческая модель — IBM 350. Далее на протяжении десятилетий IBM была одним из лидеров рынка жестких дисков.

     К началу 2000-х жесткие диски почти достигли технологического предела по миниатюрности, энергопотреблению, быстродействию, отказоустойчивости и себестоимости. С тех пор удалось существенно повысить только их объем, а остальные характеристики изменились мало. За последние 15 лет быстродействие жестких дисков росло примерно в 100 раз медленнее, чем процессоров.

     В 2003 году IBM продала японцам свой бизнес по производству жестких дисков и сосредоточилась на разработках принципиально новых носителей информации на микросхемах — SSA (что это такое — см. ниже). К 2014 году IBM заняла первое место в мире по объему продаж SSA, потеснив прежних лидеров — Violin Memory и Pure Storage.

     В деловых кругах IBM считают точным «барометром» рынка ИТ. Если эта гигантская корпорация концентрирует на чем-то свое внимание, значит, это направление в ближайшие десятилетия будет стратегически важным для бизнеса. Так было и с жесткими дисками, и с «IBM-совместимыми компьютерами», и с другими технологиями.

     По оценке IDC, рынок SSA сейчас растет на 58,5% в год и в 2015 году достигнет $1,2 млрд. Это немного в сравнении с рынком жестких дисков (около $33 млрд), но обратите внимание на темп роста!

 


     2. Что такое NVM и SSA?

     Основной тип NVM — это всем известная флеш-память. Есть и другие типы NVM, но технологии их производства еще плохо отработаны. Вместо NVM иногда говорят NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory) — это практически то же самое. На NVM делают носители информации разных типов, в том числе бытовые флешки и карты памяти.

     Две основные технологии производства флеш-памяти — это SLC (Single Level Cell) и MLC (Multi Level Cell). SLC дороже, надежнее и долговечнее. Среди разновидностей MLC выделяют особо дешевую TLC (Triple Level Cell) и более дорогую eMLC (enterprise Multi Level Cell), которая приближается по надежности к SLC.

     В профессиональном оборудовании для дата-центров выделяют два основных типа NVM-носителей — SSD и SSA. SSD (Solid State Drive) — это полностью электронный аналог обычного (электронно-механического) жесткого диска. SSA (Solid State Array) — это полностью электронный аналог массива жестких дисков.

     Диски объединяют в массивы, чтобы получить нужные параметры объема, отказоустойчивости и быстродействия. Массив дисков в общем корпусе со всей сопутствующей электроникой называют системой хранения данных (СХД).

     Синонимы SSA: твердотельная СХД, твердотельный массив, флеш-хранилище, флеш-СХД, AFA (All-Flash Array), SSS (Solid State Storage), NVM-массив, NVRAM-массив и так далее.

 


     3. Репутация NVM на мировом рынке

     К 2014 году твердотельные накопители одержали тотальную победу над жесткими дисками в десятках сегментов электронной продукции, доказав свою надежность и коммерческую эффективность.

     На основе NVM (в основном флеш-памяти MLC) выпускаются миллиарды экземпляров разных устройств: смартфоны, планшеты, ноутбуки, промышленные контроллеры, тонкие клиенты, бытовая техника, бортовая электроника автомобилей и самолетов, телематика, роботы, станки, музыкальные синтезаторы, медицинские приборы, ультраскоростные SSA для дата-центров и множество другого оборудования.

     Все это стабильно работает именно благодаря флеш-памяти. Если бы вместо нее использовались жесткие диски, то ухудшение потребительских характеристик вызвало бы исчезновение или стагнацию целых сегментов рынка.

     На недавней конференции в Москве топ-менеджер Violin Memory Мик Бредли привел убедительный аргумент в пользу флеш-SSA: их уже используют в своих дата-центрах 75% компаний из списка Fortune 500.

 


     4. «Механический тупик»

     Современный жесткий диск — это чудо техники. Но его совершенство таит в себе скрытую угрозу для бизнеса. Никаких принципиальных улучшений, кроме дальнейшего роста объема, ждать уже не приходится: ведь вся конструкция основана на механических деталях. Они не способны двигаться еще быстрее, чем сейчас: их просто разорвет на части.

     Жесткий диск стал самым медленным узлом современного компьютера, тормозя его и тем самым блокируя решение целого класса актуальных бизнес-задач — от быстрого анализа больших объемов данных до централизованного управления корпоративной информацией.

     Жесткий диск почти идеален для длительного хранения информации. Но обычно компаниям надо не просто хранить информацию, а работать с ней. Возникает проблема: объемы актуальной информации быстро растут, а удельное быстродействие жестких дисков на единицу объема, наоборот, ухудшается. И инженеры ничего не могут сделать. Например, добавление новых рычагов с головками вокруг вращающегося диска нереально: это было бы дорого, ненадежно и несовместимо со стандартными форм-факторами. Проще отказаться от всей механики, заменив ее электроникой.

     Работать с информацией — это значит постоянно передавать ее между СХД и компьютером (сервером, вычислительной системой) в обе стороны. Если компьютер полностью электронный, а СХД старая, электронно-механическая, то рост быстродействия электроники уже не может скомпенсировать «черепашью скорость» механических деталей. Они тормозят всю работу — так маленький участок однополосной дороги, встроенный в середину многополосного хайвея, вызывает неустранимую пробку.

 


     5. «Старые» и «новые» SSA

     SSA делятся на два типа. «Старые» — это обычные СХД, в которых жесткие диски заменены на SSD. У этих систем есть недостаток: они конструировались в расчете на параметры жестких дисков (сильно отличающиеся от параметров SSD) и свойственные им модели отказов. Поэтому алгоритмы, обеспечивающие отказоустойчивость и быстродействие всего массива, далеки от совершенства.

     «Новые» SSA изначально разрабатываются в расчете на параметры микросхем NVM и свойственные им модели отказов. Это позволяет оптимизировать алгоритмы: отказоустойчивость и быстродействие значительно повышаются.

     Разрабатывая SSA специально под заданные вычислительные нагрузки и режимы техобслуживания, можно получить крайне высокие показатели отказоустойчивости и быстродействия. Например, можно рассчитать конструкцию на безотказную работу «тяжелой» базы данных в авиадиспетчерской системе большой страны в течение 20 лет.

 


 

 

 



Похожие записи:

Полезные команды Windows
Полезные команды Windows
В разделе: Статьи
При постоянной работе в Windows необходимо должное внимание быстрым способам доступа к различным инструментам, чтобы наиболее оперативно получать необходимое и выполнять задачи. Ниже вы найдете спи...
Районный фестиваль-конкурс декоративно-прикладного творчества “Елочная фантазия - 2014”. Фотоотчёт
Районный фестиваль-конкурс декоративно-прикладного творчества “Елочная фантазия - 2014”. Фотоотчёт
В разделе: Новости Кореновска
В районном ДК Кореновска открылась выставка "Ёлочная фантазия — 2014", на которой можно увидеть самые разнообразные ёлки. Из чего только не сделана новогодняя красавица, и из обычно...
Россельхознадзор заявил о своих подозрениях на очередную вспышку африканской чумы свиней (АЧС) в Кореновском районе
Россельхознадзор заявил о своих подозрениях на очередную вспышку африканской чумы свиней (АЧС) в Кореновском районе
В разделе: Новости Кореновска
Несмотря на предупреждения Россельхознадзора в адрес Администрации Краснодарского края о необходимости принятия срочных жестких мер по недопущению дальнейшего распространения  вируса африканск...
РЖД вложили более 2 млрд рублей в проект "Котельниково – Тихорецкая – Кореновск – Тимашевская – Крымская"
РЖД вложили более 2 млрд рублей в проект "Котельниково – Тихорецкая – Кореновск – Тимашевская – Крымская"
В разделе: Новости Кореновска
Инвестиции в реализацию проекта "Комплексная реконструкция участка Котельниково – Тихорецкая – Кореновск – Тимашевская – Крымская с обходом Краснодарского узла" ...
Рейтинг: +1 Голосов: 1 1303 просмотра
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!