Каковы перспективы различных технологий хранения информации в условиях быстро изменяющегося IT ландшафта? Что предпринимают производители традиционных HDD накопителей, чтобы противостоять растущей популярности быстрых и миниатюрных твердотельных накопителей? Есть ли будущее у традиционных «винчестеров», история которых насчитывает уже более 50 лет, или они должны уйти вслед за кинескопными мониторами и флоппи-дисками?
На вопросы портала «Мобильные телекоммуникации» ответил Грег Кволек, директор компании Hitachi Global Storage Technologies по России, странам СНГ и Восточной Европы
Какие тенденции определяют сегодня состояние рынка накопителей информации?
IT технологии всё активнее влияют на нашу жизнь, а изменяющиеся запросы пользователей, в свою очередь, заставляют трансформироваться рынок IT продуктов и услуг. Среди главных факторов, определяющих изменения спроса и предложения в сегменте накопителей информации, я назвал бы экспоненциальный рост объёмов хранимой информации, широкое распространение облачных технологий и виртуализации, распространение мобильных устройств с широкополосным доступом в интернет и увеличение потоков информации в социальных сетях. Хранение данных, музыки и видео в облаках и на различных удалённых сервисах становится обычным делом. По оценкам экспертов, ежегодный рост спроса на хранение данных превышает 40%. Все эти факторы ставят новые задачи перед разработчиками и производителями носителей информации.
Какая из двух распространенных на данный момент технологий, SSD или HDD, наиболее перспективна ввиду перечисленных факторов?
Я уверен, что жёсткие диски и твердотельные накопители будут существовать совместно и дополнять друг друга еще достаточно продолжительное время, ведь в силу своих технологических особенностей и те, и другие обладают уникальными свойствами, а задача проектировщиков IT инфраструктур — гармонично объединять обе эти технологии в рамках единых систем, добиваясь максимальной эффективности и экономической целесообразности.
Рассмотрим внимательнее такую сферу применения, в которой флеш-память имеет эксклюзивные позиции благодаря своей миниатюрности и энергоэффективности — смартфоны, планшеты и другие устройства, где при небольших объёмах данных требуется максимальная производительность. Как мы знаем, люди в подавляющем большинстве используют мобильные устройства для доступа к данным, хранящимся в дата-центрах. И чем совершеннее устройство, тем больший объём он-лайн видео, музыки и другого ресурсоёмкого контента потребляет его владелец, стимулируя, тем самым наращивание ёмкостей дата-центров и облачных сервисов. К слову, по данным IDC, в 2011 году увеличение мощностей хранения в дата-центрах отставало от роста потребления контента через социальные сети и мобильные устройства, что вело к реструктуризации IT систем и переходу на облачные сервисы. А для хранения больших объёмов данных оптимальными с точки зрения стоимости и производительности остаются HDD накопители, и эта ситуация сохранится в обозримом будущем.
Еще один хороший пример синергии твердотельных и жёстких дисков — распространение удалённой синхронизации данных пользователей на нескольких устройствах. Эта привычная и удобная операция порождает дополнительные объёмы информации, которую нужно где-то хранить с возможностью мгновенного доступа. Для обеспечения бесперебойности, в особенности, в условиях пиковых нагрузок, информация копируется и хранится в нескольких экземплярах на разных физических носителях, что в разы увеличивает требуемые ёмкости дата-центров и облачных сервисов.
Какова динамика рынков SSD и HDD накопителей?
Суммарная ёмкость жёстких дисков, произведённых по всему миру в 2011 году, достигла 350 миллиардов гигабайт, а общий оборот в этом сегменте составил 33 млрд. долларов, при этом темпы роста превысили 40 %. Суммарная ёмкость твердотельных накопителей, произведённых в этот период более чем на порядок меньше. Это ещё раз подтверждает, что SSD не вытесняют HDD, а дают им дополнительный импульс к развитию.
У потребителей складывается ощущение, что твердотельные накопители стремительно дешевеют и в скором времени станут доступнее жёстких дисков. Так ли это? Как изменяются средние мировые цены на устройства этих двух типов?
Если рассматривать динамику изменения цен на SSD память на коротких периодах времени, можно увидеть довольно резкие скачки, обусловленные как изменениями спроса и предложения, так и инновациями в технологиях производства. Существует и обратная связь, когда цены на SSD накопители снижаются, прибыльность производства падает, и производители не имеют возможности инвестировать в расширение производства. До тех пор, пока из-за дефицита на рынке прибыльность снова не поднимется до уровня примерно 40%. Тогда производственные мощности увеличиваются, цены снова снижаются и все повторяется. Именно поэтому мы наблюдаем выраженную краткосрочную цикличность на рынке SSD накопителей.
На долгосрочных временных отрезках цены на флеш-память снижаются параллельно со стоимостью производства микросхем памяти.
Несколько лет назад, в связи с внедрением инноваций и оптимизацией технологического процесса, себестоимость NAND SSD уменьшалась более чем на 60% в год. На сегодняшний день отрасль скорее исчерпала возможности для прорывов и перешла к эволюционному развитию. Кроме того, к своим физическим пределам подошла технология литографии, используемая при производстве чипов. Серьезной проблемой становится обеспечение приемлемого ресурса накопителей.
Конечно, разработчики не перестают искать новые возможности для увеличения эффективности использования кремниевых пластин и снижения себестоимости памяти. Среди новых технологических решений — трехмерная укладка флэш-ячеек NAND. Эти инновации позволят и далее снижать цены на память, но не такими темпами, как 5 лет назад. Я думаю, реальный показатель для этого сегмента — не более 25% в год.
В отличие от SSD, цены на HDD накопители снижаются равномерно. Параллельно со снижением себестоимости стабильно растёт ёмкость доступных устройств. По нашим прогнозам, удельная стоимость объёма жёстких дисков большой ёмкости будет снижаться на 25% в год. Как видите, этот показатель аналогичен прогнозу по SSD.
Как распределяется баланс между твердотельными накопителями и жёсткими дисками в сегменте корпоративных IT структур и дата-центров?
Как я уже говорил, сферы применения двух технологий определяются их основными свойствами и промышленные задачи здесь не исключение, так как архитекторы таких систем обязаны гораздо глубже анализировать и взвешивать возможные выгоды и затраты.
Главный аргумент это, конечно, скорость. Промышленные SSD накопители имеют гораздо более высокую производительность, по сравнению с HDD. В некоторых случаях скорость чтения/записи SSD превышает этот показатель у HDD в 100 раз.
Но использование SSD в больших объёмах хранения экономически не целесообразно, ведь удельная стоимость 1 бита ёмкости примерно в 10 раз выше, чем у HDD. Это подталкивает разработчиков хранилищ к созданию новых многоуровневых архитектур с разделением данных на «горячие», требующие максимально быстрой обработки и доступа, которые хранятся на SSD накопителях, и «холодные», которые целесообразно хранить на дешёвых HDD дисках. Такие системы имеют наилучший баланс стоимости и производительности.
В свою очередь, технологии дисковых накопителей продолжают стабильно бить рекорды объёмов хранения: уже созданы диски с ёмкостью 4Тб, не за горами появление HDD на 10Тб. Такие значения пока даже близко недоступны для твердотельных накопителей, более того, создание SSD ёмкостью более 100 Гб ведёт к резкому увеличению себестоимости.
Существует ряд технических ограничений на использование большого количества твердотельных накопителей в одной структуре, связанных с организацией переключателей, контроллерных микросхем, возможностями программного обеспечения и пропускной способностью смежных структур. Над решениями этих проблем работают как крупные игроки рынка, так и молодые компании, и я надеюсь, что в скором времени ограничения будут сняты, пока же распространение SSD в больших дата-центрах заметно отстает от прогнозов.
Я уверен, что SSD и HDD накопители ещё долгое время будут дополнять друг друга в крупных системах хранения данных, а пропорции их использования в каждом конкретном случае будут зависеть от требований к производительности и стоимости, но скорее всего доля SSD не будет превышать 10% от общей ёмкости.
Стоит отметить, что все основные производители HDD, не исключая и HGST, лидера в сегменте SSD с интерфейсом SAS и FC, продолжают развивать производство твердотельных накопителей, одновременно работая над созданием единых стандартов качества, спецификаций и методов тестирования, необходимых для использования этих двух технологий в единых системах.
Какие тенденции отличают российский рынок систем хранения данных? Насколько его динамика отличается от общемировых показателей?
Российский рынок во многом следует общемировым тенденциям. С момента кризиса 2008-2009 годов прошло уже достаточно времени и ситуация на рынках значительно улучшилась. Хотя рост сдерживается негативными новостями из европейских стран, ситуация на ИТ-рынке в основном лучше, чем в целом по экономике, благодаря стабильному росту инфраструктурных проектов.
Спрос на SSD накопители растёт, особенно в корпоративных системах хранения. Объём продаж дисковых накопителей увеличивается ежегодно на 5-25%, а установленная ёмкость – более чем на 40%. Многие крупные заказчики систем хранения, среди которых популярные интернет-сервисы, социальные сети и банки, уже сейчас успешно внедряют инновационные подходы к хранению и управлению данными, разумно комбинируя SSD и HDD решения при создании своих дата-центров.
Компании HGST её партнёрам в 2012 году удалось добиться роста прибыли и доли рынка. Среди наших партнёров — лучшие компании IT-рынка, способные даже в это непростое время воплощать самые сложные проекты.
