5 Dans le premier de nos articles comparant les disques durs (HDD) haute densité et les SSD flash QLC pour les données non structurées à l’échelle du pétaoctet, nous avons examiné les performances et les coûts. Dans cet article, j’approfondis la comparaison de la consommation électrique des disques haute densité. TLDR: aujourd’hui, la consommation électrique n’est pas un critère déterminant pour choisir entre SSD et HDD. Lisez la suite pour comprendre pourquoi. Rappel : les produits Scality fonctionnent avec les SSD comme avec les HDD : nous n’avons donc aucun parti pris. Au final, dans toutes les comparaisons, ce sont les données et les schémas d’accès de la charge applicative de l’utilisateur ou du client qui déterminent la meilleure plateforme et le meilleur support de stockage. En tant qu’éditeur de logiciels de stockage indépendant du matériel, Scality utilise les deux types de disques — les HDD pour un large éventail de cas d’usage clients des données non structurées (en anglais), et les SSD flash haute densité (en particulier QLC) pour les charges de travail intensives en lecture et sensibles à la latence. Les SSD peuvent se justifier pour ces charges, malgré le net désavantage de coût actuel des SSD flash QLC haute densité par rapport aux HDD (LFF). Et cet écart de coût peut être réduit si la charge de travail se prête à la réduction de données par compression et/ou déduplication. Efficacité énergétique HDD vs flash : en finir avec les idées reçues Penchons-nous sur la question de la consommation électrique. Les discussions récentes du secteur laissent entendre que la flash devrait, en général, avoir un net avantage sur un support rotatif comme le HDD. Intuitivement, c’est logique : les HDD ont besoin de moteurs électriques pour faire tourner les plateaux et déplacer les bras d’actionneur, alors que les SSD flash n’ont pas besoin de ces mécanismes. Étonnamment, nos recherches chez Scality montrent que les SSD haute densité n’ont aucun avantage sur les HDD en matière de consommation ou de densité de puissance. C’est même l’inverse aujourd’hui. Cela pourra bien sûr évoluer avec l’augmentation de la densité des disques dans les années à venir. Voyons d’abord les résultats pour les disques actuels. Comparaison de la consommation électrique SSD vs HDD Nos conclusions : les HDD offrent une densité de puissance supérieure de 19 à 94 % par disque à celle des SSD, selon les profils de charge et les densités actuelles des disques. Pour le détail du calcul de ces comparaisons, voir le tableau ci-dessous. Cela montre clairement que l’idée selon laquelle les SSD flash QLC haute densité seraient plus efficaces énergétiquement que les HDD est inexacte aujourd’hui. Avec notre profil de charge intensive en lecture ci-dessus, les HDD offrent même une densité de puissance supérieure de 19 % à celle des SSD. Pour le profil intensif en écriture, l’avantage des HDD atteint 94 %. Ces résultats varieront évidemment selon les hypothèses de charge et pourront évoluer avec l’augmentation de la densité des SSD dans les années à venir. Il faut aussi tenir compte de la densité et de la consommation au niveau des châssis (serveurs et tiroirs de disques), ainsi que de l’impact du coût de l’énergie sur le TCO global du stockage de chaque client (en anglais). Le cadre de l’analyse : comment nous avons obtenu nos résultats Commençons par les sources d’information évidentes : les fiches techniques des fabricants de disques. Comme rappelé dans notre premier article, puisque nous analysons l’adéquation des disques aux données non structurées à l’échelle du pétaoctet, nous comparons avant tout les disques haute densité de chaque type : HDD: disques durs 7 200 tr/min grand format (3,5” LFF) : jusqu’à 22 To par disque (à la date de rédaction) ; SSD: SSD flash QLC petit format (2,5” SFF) : jusqu’à 30,72 To par disque (aujourd’hui). Concrètement, prenons le disque ION de Micron comme source pour les SSD flash QLC : Micron 6500 ION 30,72 To QLC : 5 watts (au repos), 15 watts (lecture), 20 watts (écriture) par disque Et Seagate comme source pour les données de consommation des HDD : Seagate Exos X22 HDD 7 200 tr/min 22 To : 5,7 watts (au repos), 9,4 watts (lecture active), 6,4 watts (écriture active) Naturellement, tous les disques consomment davantage en activité (lectures et écritures) qu’au repos, avec de plus petites différences entre la consommation en lecture active et en écriture active. Modélisons donc deux profils de charge différents pour obtenir les consommations moyennes attendues : Charge 1 : intensive en lecture 10 % au repos 80 % en lecture 10 % en écriture Charge 2 : intensive en écriture 10 % au repos 10 % en lecture 80 % en écriture Pour chaque profil, on suppose que les disques sont dans l’état de consommation indiqué pendant le pourcentage de temps correspondant. Voici les calculs de consommation moyenne par disque pour chaque profil de charge : Micron ION: Consommation (lecture intensive) : (5*0.10 + 15*0.8 + 20*0.10) watts = 14.5 watts Densité de puissance (lecture intensive) : 30.72 TB / 14.5 watts = 2.1 TB / watt Consommation (écriture intensive) : (5*0.10 + 15*0.10 + 20*0.80) watts = 18 watts Densité de puissance (écriture intensive) : 30.72 TB / 18 watts = 1.7 TB / watt Seagate EXOS: Consommation (lecture intensive) : (5.7*0.10 + 9.4*0.80 + 6.4*0.10) watts = 8.7 watts Densité de puissance (lecture intensive) : 22 TB / 8.7 watts = 2.5 TB / watt Consommation (écriture intensive) : (5.7*0.10 + 9.4*0.10 + 6.4*0.80) watts = 6.6 watts Densité de puissance (écriture intensive) : 22 TB / 6.6 watts = 3.3 TB / watt Remarque : tous les calculs sont arrondis au dixième. Plusieurs constats notables en ressortent pour les disques actuels : La plage de consommation est plus large pour le SSD (5 à 20 watts) que pour le HDD (5,7 à 9,4 watts). Le pic de consommation du SSD, à 20 watts (écriture), est nettement supérieur à celui du HDD, à 9,4 watts (lecture). Pour le profil intensif en lecture, les HDD ont un avantage de 19 % en densité de puissance sur les SSD : en pratique, on peut les considérer comme équivalents. Pour le profil intensif en écriture, les HDD tirent parti de leur consommation en écriture bien plus efficace pour obtenir un avantage de 94 % en densité de puissance sur les SSD. Ces avantages des HDD en densité de puissance s’observent malgré la capacité nettement supérieure du SSD (30,72 To) par rapport au HDD (22 To). Le verdict sur la consommation électrique SSD vs HDD En résumé : la consommation électrique n’est pas aujourd’hui un critère déterminant pour choisir entre SSD et HDD. Nous ne constatons pas entre les types de disques (SSD vs HDD) de différence de consommation suffisante pour en faire un critère de décision. Nous guidons nos clients vers le bon support de stockage selon leurs exigences propres — d’abord en fonction de la charge de travail, mais aussi de la densité, de la consommation, du refroidissement et, au final, du coût. Les caractéristiques de la charge applicative, notamment les types de données, les volumes et les schémas d’accès, restent les critères clés du choix entre SSD et HDD haute densité. C’est vrai pour l’efficacité énergétique (comme ci-dessus), comme pour les critères de coût et de performances. Nos propres solutions sont déployées avec des SSD et/ou des HDD selon les principes suivants : Les SSD peuvent apporter de réels gains de performances pour les charges intensives en lecture et sensibles à la latence. Les HDD resteront un bon choix pour de nombreux autres profils de charge de données non structurées à l’échelle du pétaoctet (en anglais) dans les prochaines années, notamment lorsque le prix (en $ par To comme en rapport prix/performances) est un enjeu.
