Storage SSD e HDD: la coesistenza nel data center, tra competizione e sinergia

Nella gestione di applicazioni AI, le unità di memoria a stato solido forniscono performance più adeguate a supportare i workload di training e inferenza per le infrastrutture di data center aziendali e hyperscaler. Le tradizionali unità disco rigido continuano a giocare un ruolo complementare nello storage a basso TCO di exabyte di dati

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Nonostante l’onda tecnologica delle applicazioni “data-intensive”, tra cui sono annoverabili workload di intelligenza artificiale (AI), machine learning (ML), elaborazione dati in tempo reale, calcolo ad alte prestazioni (HPC – high-performance computing), sembri ineluttabilmente proiettare l’evoluzione dello storage aziendale verso i sistemi basati su tecnologia flash, al momento resta ancora arduo prevedere se, e quando, le moderne unità di memoria a stato solido (solid-state drive -SSD) potranno sostituire completamente le tradizionali unità disco rigido (hard disk drive -HDD) in tutti i casi d’uso. 

SSD e HDD, confronto sempre aperto

Tra i sostenitori della tecnologia SSD, Pure Storage, attraverso i propri array all-flash, abbraccia totalmente questo sistema di archiviazione dati, affermando che “il data center all-flash è imminente”, e prevedendo che, entro il 2028, non saranno praticamente più venduti nuovi sistemi di storage con unità disco rigido (HDD) per i data center aziendali. 

Pure Storage sta anche seguendo una roadmap che l’ha portata a introdurre nel 2023 moduli DFM (DirectFlash module) da 75 TB, e quest’anno dispositivi da 150 TB, mentre il prossimo obiettivo, entro il 2026, sarà il lancio di moduli DFM da 300 TB di capacità.

Anche sul versante delle unità disco rigido, l’innovazione continua. Ad esempio, in ottobre Western Digital ha annunciato la commercializzazione dei nuovi HDD UltraSMR (SMR – shingled magnetic recording), come il modello Ultrastar DC HC690, con capacità fino a 32 TB: WD li considera i dispositivi più capienti al mondo in questa categoria, e li indirizza a hyperscaler, cloud service provider, imprese.

I nuovi HDD Ultrastar vengono qualificati e integrati nelle piattaforme di storage ibrido JBOD Ultrastar Data60 e Data102 dell’azienda, che costituiscono soluzioni di storage scalabili, adatte per data center, cloud privati e applicazioni di analisi di big data.

Tali piattaforme, dichiara WD, forniscono configurazioni flessibili, ospitando fino a 60 o 102 HDD, e sono in grado di fornire fino a 3.26 PB di capacità grezza. Secondo WD, nell’attuale contesto tecnologico dello storage, gli hard disk drive rimangono la fondazione del data center, e continueranno a costituire il supporto di archiviazione dominante nel prossimo futuro.

L’azienda ha allineato la proprie roadmap tecnologiche e di prodotto, nelle gamme di unità HDD e SSD, ai requisiti di storage di ogni fase critica del ciclo di archiviazione dei dati per l’intelligenza artificiale. In particolare, le nuove unità HDD UltraSMR Ultrastar DC HC690, progettate per l’archiviazione massiva di dati in cloud hyperscale e data center aziendali, svolgeranno un ruolo vitale nei workload AI dove l’archiviazione di dati su larga scala e un ridotto TCO (total cost of ownership) risultano cruciali, mentre le unità SSD enterprise-class Ultrastar DC SN861 Gen 5.0 supporteranno i workload di training e inferenza dell’intelligenza artificiale.

Stando alla società di ricerche di mercato e consulenza TrendForce, l’attuale boom dell’intelligenza artificiale ha fornito opportunità di sviluppo sia per gli hard disk drive, sia per i solid-state drive, con un’impennata della domanda di prodotti ad alta capacità che ha portato ad aumenti dei prezzi.

Essenzialmente, le unità SSD hanno a loro favore una maggior velocità di accesso, diverse volte superiore rispetto alle unità HDD, mentre queste ultime si distinguono per il costo più conveniente. Tuttavia, puntualizza TrendForce, nonostante negli ultimi anni le memorie flash NAND abbiano registrato un calo di prezzi che ha diminuito il divario di costo tra SSD e HDD, favorendo la graduale sostituzione degli hard disk drive in alcuni settori, come quello dei dispositivi di storage sotto i 2 TB per i PC di largo consumo, ciò non significa che questo possa accadere anche nel mondo dei data center, dove i requisiti richiesti per le unità SSD sono più elevati. In ultima analisi, attualmente TrendForce prevede che SSD e HDD coesistano e progrediscano insieme.  

Massimizzare le performance dello storage con le unità SSD NVMe

Quando nelle imprese il requisito chiave è potenziare le prestazioni dello storage nella gestione dei workload di training e inferenza AI, minimizzando i colli di bottiglia, i drive SSD basati su protocollo NVMe (non-volatile memory express) rappresentano attualmente la soluzione per sfruttare appieno le potenzialità della tecnologia flash.

I drive SSD NVMe consentono di passare al prossimo livello nell’accelerazione dei workload data-intensive, compiendo un salto di qualità rispetto alle unità HDD e SSD che utilizzano ancora protocollo e interfaccia SATA (serial advanced technology attachment).

Diversamente dal più lento SATA, NVMe è un protocollo di trasferimento dati che permette alla CPU del sistema host di comunicare direttamente con un sottosistema di memoria non volatile attraverso un bus PCIe (peripheral component interconnect express) ad elevata velocità, riducendo la latenza.

Drive SSD NVMe on-premise e nel cloud

L’esplosione dei dati alimentata da applicazioni Internet of Things, AI, ML, rileva in uno studio la società di ricerche di mercato Technavio, sta portando a un incremento della domanda di soluzioni di storage NVMe, che forniscono velocità di trasferimento dati più elevate, minore latenza, larghezza di banda superiore rispetto alle tradizionali tecnologie di storage.

Inoltre, la crescente implementazione delle infrastrutture di edge computing sta guidando l’esigenza di storage NVMe-enabled alla periferia della rete, per consentire analisi ed elaborazione dati in tempo reale.

Secondo un rapporto pubblicato dalla piattaforma di ricerche di mercato MarketsandMarkets, le organizzazioni che hanno adottato AI e ML in produzione stanno passando a un ambiente multicloud per garantire una maggiore protezione dei dati e fornire ai propri clienti un’esperienza d’uso fluida.

E nel compiere questa transizione verso un’infrastruttura multicloud, la tecnologia NVMe diventa importante sia per lo storage on-premise, sia per l’archiviazione in cloud del dati aziendali e per il networking. Questo trend, unito alla necessità delle organizzazioni di ottimizzare la capacità delle infrastrutture di calcolo e storage nella gestione dell’esplosiva crescita dei volumi di dati, porterà il comparto globale della tecnologia NVMe a espandersi, dai 44,6 miliardi di dollari del 2020, a 163,5 miliardi di dollari entro il 2025, con un tasso annuo di crescita composto (CAGR) pari al 29,7% nel periodo della previsione (2020 – 2025).