Toshiba e i luoghi comuni sugli hard disk

Toshiba ha approfondito alcuni preconcetti sugli hard disk, esaminando quattro dei luoghi comuni più frequenti su questo tipo di tecnologia.

Il primo luogo comune è che gli HDD non offrono prestazioni all’avanguardia. In effetti un hard disk di classe Enterprise da 250 MB/s e 400 IOPS non può certo tenere il passo con una singola unità SSD (Solid State Drive) di classe Enterprise, che trasferisce circa 2.500 MB/s e raggiunge 100.000 IOPS. Tuttavia, a differenza dei computer, i sistemi di archiviazione utilizzati da aziende, cloud e hyperscaler non prevedono un solo supporto di archiviazione dati, gli array di storage sono solitamente equipaggiati con diverse decine di unità. In una rete di questo tipo, gli hard disk gestiscono oltre 5 GB/s e più di 10.000 IOPS, sufficienti per molte applicazioni avanzate. Dal momento che il loro costo unitario è significativamente inferiore rispetto a quello delle unità SSD, è più economico installare molti HDD piuttosto che poche unità SSD.

Un altro luogo comune è che gli HDD hanno una vita operativa più breve. Gli elementi meccanici dell’hard disk, con le loro parti mobili, sono spesso accusati di causare un’elevata usura degli HDD. Tuttavia, non si guastano più in fretta o più spesso delle unità SSD: il Mean Time To Failure (MTTF) della maggior parte dei modelli di HDD e SSD di classe Enterprise è di 2,5 milioni di ore, pari a un Annualized Failure Rate (AFR) dello 0,35%. In un centro di elaborazione dati con 2.000 unità, ciò significa che, in termini statistici, le aziende devono sostituire sette hard disk all’anno. Per evitare un numero più alto, devono assicurarsi di rispettare le condizioni ambientali specificate dai produttori, come la temperatura e le vibrazioni, e di utilizzare gli hard disk in base alla loro applicazione. Gli hard disk per desktop non sono progettati per funzionare 24/7 e con i carichi di lavoro elevati di un server o di un sistema di archiviazione si usurano rapidamente. In genere, sono in grado di gestire un carico di lavoro (carico di lavoro nominale) di 55 TB all’anno, mentre le unità disco per NAS possono arrivare a 180 TB all’anno e gli hard disk di classe Enterprise a 550 TB all’anno.

Anche sul preconcetto che gli HDD consumano molta energia elettrica si può discutere. La meccanica dell’hard disk è spesso valutata negativamente in termini di consumo energetico, ma le moderne unità con riempimento a elio sono piuttosto economiche. Poiché la maggior parte dell’energia viene utilizzata per far ruotare i dischi, il loro consumo energetico è di circa 7-8 watt, indipendentemente dalla capacità e dal carico di lavoro. Le unità SSD, che offrono una capacità di archiviazione simile a quella degli hard disk, richiedono altrettanta energia, se non maggiore, a parità di velocità di trasmissione dei dati. Tuttavia, il loro consumo energetico dipende direttamente dalla capacità, mentre gli hard disk hanno sempre un consumo energetico di base specifico per la rotazione del disco. Le unità SSD, pertanto, ottengono buoni risultati con capacità inferiori a un terabyte, come nel caso della maggior parte dei dispositivi portatili e alimentati a batteria.

Analogamente, per il luogo comune che gli HDD sono una tecnologia del passato occorre puntualizzare alcuni dettagli impoertanti. In termini di tecnologia, gli hard disk non sono cambiati, ma i componenti, i materiali e i metodi di registrazione sono in continua evoluzione. Di conseguenza, da qualche tempo le capacità di archiviazione delle unità aumentano di circa due terabyte all’anno, mentre i costi rimangono invariati. Nel 2021 sono arrivati sul mercato i primi modelli che utilizzano la tecnologia MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording) con le microonde sulla testina di scrittura controllano e concentrano il flusso magnetico in modo da richiedere meno energia per magnetizzare i bit. Di conseguenza, le testine di scrittura possono essere più piccole e scrivere i dati in modo più denso. Secondo gli esperti, l’ulteriore sviluppo della tecnologia MAMR aumenterà la capacità degli hard disk fino a 50 TB nei prossimi anni.

“Non c’è motivo di abbandonare gli hard disk perché la tecnologia è all’avanguardia ed è impossibile immaginare data center, infrastrutture cloud e sistemi NAS senza di essa. Questo è evidente anche dai dati di vendita costantemente in crescita, pari a oltre 250 milioni di unità all’anno”, ha sottolineato Rainer W. Kaese, Senior Manager Business Development Storage Products di Toshiba Electronics Europe. “Gli antichi preconcetti nei confronti degli HDD possono essere facilmente smentiti e, data la rapida crescita dei volumi di dati, gli HDD ci accompagneranno ancora per molto tempo. Nessun altro supporto di archiviazione offre capacità di storage così elevate a costi così bassi, oggi e in futuro”.

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