Voici pourquoi les disques durs sont toujours d’actualité

Par Rainer W. Kaese, Senior Manager, HDD Business Development chez Toshiba Electronics Europe GmbH

Bien que les disques durs (HDD) soient moins utilisés, cela ne signifie pas la fin de ce support de stockage. En effet, la croissance rapide des quantités de données accroît les besoins de stockage au sein des centres de données et le cloud a ses limites. Cela signifie que les disques durs restent pertinents et importants. En 2020, une capacité totale combinée de plus d’un zettaoctet de disques durs a été mise sur le marché pour la première fois.

Le stockage sur bande ne devrait plus exister. Les lecteurs de bande ont disparu des bureaux dans les années 90 car les ordinateurs étaient équipés de disques durs internes suffisamment grands pour l’archivage. De nombreux experts ont alors prédit la fin imminente de cette technologie. Mais cela ne s’est pas produit. Aujourd’hui encore, il existe un marché stable en matière de stockage sur bande. Car cela constitue toujours un archivage efficace et rentable des données.

Les disques durs qui remplaçaient les bandes à l’époque sont dans une situation similaire aujourd’hui. Avec l’essor de la mémoire flash, le déclin des disques durs a commencé. En particulier si l’on regarde les appareils actuels incluant des SSD et des modules flash. Cela pourrait marquer la fin imminente du disque dur. En effet, seuls les ordinateurs bon marché reposent encore aujourd’hui sur les disques durs. Tandis que les appareils portables sont équipés exclusivement de flash depuis plusieurs années. Les premières générations de lecteurs MP3 étaient également équipées de disques durs mais cela a rapidement été remplacées par du stockage flash.

Pourtant, en y regardant de plus près, nous constatons que les disques durs demeurent pour certains appareils. En effet, ils sont les supports de données idéaux pour des applications spécifiques. Par exemple, les systèmes de stockage en réseau (NAS) nécessitent des capacités de stockage élevées mais n’ont pas à fournir de performances extrêmes. De même, les SSD offrent trop peu d’avantages sur ce segment pour justifier leur prix par capacité nettement plus élevé. Enfin, la plupart des enregistreurs de vidéosurveillance utilisent également des disques durs en raison de leur puissance, de leur capacité à stocker des flux de données séquentiels en grande quantité.

Cependant, le principal domaine d’application des disques durs réside dans les centres de données des entreprises et des fournisseurs de cloud. L’avancée rapide de la numérisation engendre un besoin de traiter des quantités de données toujours plus importantes. Pour cela, les disques durs sont principalement utilisés. En 2020, des disques durs d’une capacité totale de plus d’un zettaoctet ont été expédiés pour la première fois, soit une augmentation de 13 % par rapport à 2019[1]. En comparaison: seul un cinquième de cette capacité a été mise à disposition sur des SSD l’année dernière.

Les disques durs : prix et disponibilité

La principale raison pour laquelle les disques durs sont restés populaires dans les centres de données est leur prix imbattable. Les SSD sont actuellement environ six fois plus chers par unité de capacité et ne sont donc utilisés que pour des choses précises (par exemple, les disques de démarrage, le stockage local des serveurs de calcul et le stockage de plus petite capacité avec des exigences de faible latence). De leur côté, les disques durs supportent l’essentiel des besoins en capacité de stockage de données et continueront de le faire à l’avenir.

Bien que les prix des SSD ne cessent de baisser, le développement ultérieur de la technologie HDD garantit que les courbes de prix des deux supports sont presque parallèles. Les experts de l’industrie supposent que grâce aux nouvelles méthodes d’enregistrement telles que l’enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) et l’enregistrement magnétique assisté par micro-ondes (MAMR), la capacité de stockage des disques durs augmentera d’environ deux téraoctets par an pendant quelques années, à un coût similaire. Cela signifie que les disques durs resteront le support le plus économique à moyen terme. Mais même si les SSD pouvaient concurrencer les HDD en termes de prix, la mémoire flash ne dépasserait pas le disque dur car les capacités de production sont bien trop faibles. Pour doubler la puissance flash actuelle, des investissements de plusieurs centaines de milliards de dollars seraient nécessaires. Ceci pour mettre en place de nouvelles installations de production et étendre les systèmes existants. Cependant, les capacités supplémentaires ne seraient disponibles que dans un ou deux ans et ne couvriraient même pas la moitié des besoins pour 2020 – sans parler de ceux pour 2023, qui seront beaucoup plus élevés.

Les nombreuses machines en réseau, les appareils intelligents et les nouveaux capteurs IoT provoquent actuellement une véritable explosion des données. Les prévisions de croissance de la quantité globale de données passant de 45 zettaoctets en 2019 à 175 zettaoctets en 2025[2] montrent clairement que le stockage de données avec des SSD n’est pas abordable. Les capacités de production des dispositifs de stockage doivent être étendues pour couvrir ce flot de données. Cela peut être fait beaucoup plus rapidement et à moindre coût grâce aux disques durs. Car leur production est plus simple.

La performance : un travail d’équipe

Dans les appareils finaux, les SSD sont généralement le support de stockage de choix par rapport aux disques durs. Ceci en raison de leur avantage en termes de vitesse, de leur format compact et de leur robustesse. Dans les centres de données, la comparaison des performances des composants de stockage de données individuels n’est pas importante car de nombreux supports de stockage sont installés dans un système et fonctionnent ensemble. De plus, les fabricants de disques durs ont préparé leurs disques, qui ont longtemps été conçus pour des performances séquentielles – désormais également pour un meilleur accès aléatoire grâce à l’optimisation du micrologiciel. Aujourd’hui, les disques durs individuels d’entreprise atteignent plus de 400 IOPS, selon le modèle – aucune comparaison avec un SSD, mais un système de stockage avec plusieurs dizaines de disques durs dans un RAID 10 fournit plus de 10 000 IOPS et peut rivaliser avec les solutions basées sur la mémoire flash. Dans le même temps, il offre une capacité de stockage considérablement plus élevée ainsi que la combinaison idéale d’espace de stockage, de performances et d’économie.

D’autres arguments, tels qu’une consommation d’énergie élevée ou une fiabilité moindre, sont souvent utilisés contre les disques durs ; cependant, ceux-ci ne s’avèrent pas réels. Les disques durs modernes remplis d’hélium sont assez peu energivores tandis que les SSD haute capacité ont une consommation d’énergie énorme et des besoins de refroidissement coûteux, en particulier sous charge. De plus, les disques durs atteignent des valeurs de temps moyen de défaillance (MTTF) similaires à celles des SSD. Et contrairement aux SSD, ils ne sont soumis à pratiquement aucune restriction quant à la quantité de données pouvant y être écrites au cours de leur durée de vie. En conséquence, les disques durs sont idéalement équipés pour les besoins actuels et futurs, de sorte que la plupart des données stockées dans les centres de données et le cloud se retrouveront sur des disques durs pour les années à venir. Cette conviction se reflète également dans les prévisions des analystes. IDC, par exemple, indique que d’ici 2025, plus de 80 % des capacités fournies aux centres de données cloud, core et edge seront sur disques durs, et moins de 20 % sur SSD et autres stockages connectés via NVMe[2].

De nos jours, les gens et les machines produisent tellement de données (et continueront de le faire), que nous avons tous besoin de technologies de stockage pour contrôler ce flux. Pour cette raison, les disques durs ne disparaitront pas plus que les bandes magnétiques, et sont donc là pour durer.

1 Focus Tendance, février 2021

2 Livre blanc IDC « Data Age 2025 », mise à jour de mai 2020