Onde vamos armazenar tantos dados?? Graças aos engenheiros e programadores, a capacidade das unidades de disco está a aumentar e a sua combinação em sistemas de armazenamento eficientes está a tornar-se mais fácil. A resolução dos problemas que hoje enfrentamos foi assim facilitada. Mas dadas as previsões de rápida aceleração da geração de dados por máquinas, tais como veículos autónomos e fábricas inteligentes, e dado que os seres humanos já criaram enormes quantidades de dados, incluindo backups, seremos capazes de produzir armazenamento suficiente para as necessidades da próxima década?? Ou teremos de pensar numa abordagem mais impiedosa e decidir sobre o que não armazenar?
Autor: Reiner Kese, Gerente Sênior de Desenvolvimento de Negócios de Armazenamento, Toshiba Electronics Europe
O equilíbrio entre os HDD e as SSD num mundo de volumes de dados crescentes
O volume de dados armazenados no mundo não só continua a crescer como também está a crescer mais rapidamente do que o previsto. A proporção de dados armazenados em unidades flash e de estado sólido deveria aumentar, enquanto a quantidade de dados armazenados em discos rígidos e fita magnética deveria diminuir. Contudo, é hoje evidente que as três tecnologias ainda estão a evoluir, simplesmente porque é necessária tanta capacidade de armazenamento. Pode assumir-se que em 2023, 90% da capacidade para aplicações típicas de cloud computing será fornecida por discos rígidos, talvez parcialmente em fita magnética. E apenas 10% virão de SSDs. Mas porque
as SSD empresariais custam até dez vezes mais por unidade de capacidade do que os HDD, o investimento financeiro será igualado, com cerca de 50% do dinheiro gasto em HDD e o mesmo montante gasto em SSD. Este tipo de sistema de armazenamento cobre todo o espectro de aplicações. Alguns serão baseados unicamente em flash, outros serão modelos híbridos onde o flash armazena a cache ou dados “quentes” e os discos rígidos armazenam dados “frios” e “quentes”, e os restantes serão servidores baseados unicamente em discos rígidos.
A capacidade do HDD de hélio aumentará para ~20TB
Os três principais fabricantes introduziram agora modelos de unidades de disco rígido cheias de hélio com capacidades até 16TB. Espera-se que a capacidade aumente cerca de 2 TB por ano nos próximos anos, o que significa que os discos rígidos de 20 TB deverão estar disponíveis no início da próxima década. Estas unidades são susceptíveis de perder valor à medida que a capacidade aumenta, mas não se espera que outros atributos técnicos melhorem significativamente.
A única excepção será o consumo de energia que será reduzido pela utilização de hélio. Enquanto os discos rígidos de 3,5″ cheios de ar, que funcionam a 7200 rpm, consomem 11 watts relativamente constantes sob carga independentemente da capacidade, o consumo de energia dos discos rígidos cheios de hélio é de cerca de 6-7 watts. Este é o resultado do atrito mais baixo devido à leveza do hélio. Assim, a proliferação de discos rígidos de hélio ajudará a resolver o crescente consumo de energia nos centros de dados.
Cada watt de energia economizado por tais unidades reduz a quantidade de energia necessária para o funcionamento do centro de dados e também reduz o calor dissipado, tornando o arrefecimento mais económico. Outro efeito da redução da temperatura: as transmissões de hélio têm uma maior fiabilidade do que as transmissões cheias de ar em funcionamento contínuo. Isto resulta em taxas de falha muito mais baixas e tempos de condução mais longos. Estão também em curso planos para melhorar ainda mais a densidade de armazenamento através da utilização de tecnologias como a gravação magnética assistida por microondas MAMR , que será integrada nas cabeças de gravação do disco rígido.
Arquitectura de armazenamento
Podemos esperar ver um crescimento contínuo no sector do armazenamento de prateleiras de carregamento superior devido às necessidades de capacidade. Embora 60 baías num formato 4U se tenha tornado agora o padrão, surgiram casos que suportam de 78 a 110 baías para discos rígidos de 3,5 polegadas. Em vez de RAID por hardware, este número de unidades é configurável utilizando soluções de software. Sistemas sofisticados de armazenamento definidos por software continuarão a dominar, juntamente com projectos escaláveis como os clusters Ceph, onde múltiplos servidores de armazenamento são combinados em unidades maiores. A protecção de dados já não é assegurada por demasiados discos rígidos num servidor. Em vez disso, a redundância está a ser realizada através dos nós de servidor de armazenamento disponíveis na rede de servidores.
Crescimento explosivo em dados
Ainda hoje, as pessoas estão a gerar uma enorme quantidade de dados. Quando se considera que estes dados são então replicados em centros de processamento e na nuvem, isto apenas aumenta a quantidade de armazenamento necessária. Neste momento, a quantidade de dados gerados pela máquina é relativamente pequena. No entanto, isto irá mudar a partir de 2023, uma vez que soluções e tecnologias como carros autónomos, fábricas inteligentes, a Internet das coisas IoT e a domótica irão gerar mais
fluxos de dados a armazenar. O seu volume esperado é tão grande que a actual filosofia de armazenamento de dados requer uma séria reformulação. A dura realidade é que precisamos de analisar os dados antes de os armazenar para determinar quais são realmente importantes e não podem ser apagados.
Inteligência artificial, aprendizagem profunda e cadeia de bloqueios
Novas aplicações informáticas, tais como inteligência artificial, aprendizagem profunda e cadeia de bloqueios, aumentaram consideravelmente os requisitos de desempenho dos sistemas de processamento de dados. Podemos esperar que estas tecnologias gerem muito mais dados e que precisem de soluções de armazenamento. Actualmente não é claro qual será exactamente o impacto nos requisitos de armazenamento, uma vez que não existe conhecimento suficiente sobre as próprias aplicações e como estas serão implementadas. No entanto, com a aproximação de 2023 e da nova década, a situação tornar-se-á mais clara. É já evidente que estas tecnologias irão aumentar ainda mais a capacidade de armazenamento.
Quais serão as principais tendências de armazenamento previstas pela Toshiba Electronics Europe para 2023? A tecnologia avança rapidamente, e seria interessante saber quais são as expectativas da Toshiba para o futuro do armazenamento. Novos dispositivos ou formatos de armazenamento estão sendo desenvolvidos? Quais são as mudanças esperadas em relação à capacidade, velocidade e segurança? Aguardo ansiosamente por informações sobre as tendências futuras nesse setor.
Quais são as previsões da Toshiba Electronics Europe para as tendências de armazenamento em 2023? Será que a empresa prevê avanços tecnológicos significativos nessa área? Estou curioso para saber como o armazenamento de dados irá evoluir nos próximos anos.