HDD x SSD: qual tipo de unidade é melhor para data centers?

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No cenário empresarial moderno, a quantidade de dados gerados está crescendo a uma taxa exponencial.

Como resultado, os data centers são obrigados a armazenar um volume cada vez maior de informações. Com o aumento do conteúdo multimídia, armazenar e arquivar dados tornou-se um desafio significativo, e os datacenters estão se adaptando rapidamente para atender às demandas de armazenamento de big data.

Quando se trata de dispositivos de armazenamento, existem várias tecnologias disponíveis que diferem em termos de desempenho, capacidade, confiabilidade e custo.

Entre essas tecnologias, Solid State Drives (SSD) e Hard Disk Drives (HDD) são as principais opções para armazenamento de data center.

Portanto, se você planeja montar um data center ou precisa de soluções de armazenamento, é essencial decidir se utiliza um SSD ou um HDD.

As tecnologias em dispositivos de armazenamento diferem em termos de desempenho, capacidade, confiabilidade e custo.

O que são HDDs e SSDs?

Existem dois tipos principais de armazenamento de computador: unidades de disco rígido (HDD) e unidades de estado sólido (SSD). Os HDDs armazenam dados magneticamente em discos giratórios, enquanto os SSDs armazenam dados eletronicamente em circuitos semicondutores.

Uma vantagem dos SSDs é que eles podem reter dados mesmo quando a energia é desligada, graças à sua propriedade não volátil.

SSD vs. HDD em Desempenho

A principal diferença entre os dois tipos de meios de armazenamento é a velocidade. Unidades de estado sólido (SSD) podem executar até 3 vezes mais rápido do que unidades de disco rígido (HDD) devido a suas unidades flash, que têm uma taxa de leitura e gravação de dados de 200-500 MB/s.

Em contraste, os HDDs têm discos de bandeja que só podem ler e gravar dados a uma velocidade de 50-120 MB/s. Essa diferença de desempenho é particularmente importante para aplicativos que exigem alta velocidade e inicialização rápida.

Os SSDs armazenam dados eletronicamente, enquanto os HDDs requerem uma interface mecânica para armazenar dados, o que torna os SSDs mais rápidos.

Os SSDs não sofrem de problemas de fragmentação e não produzem ruídos ou vibrações como os HDDs. A energia consumida pelos SSDs e seu tempo de inicialização é comparativamente menor que a dos HDDs.

Como escolher entre essas duas opções?

Considere os fatores de forma

Os SSDs são mais versáteis em termos de forma física, pois não possuem componentes móveis. Isso significa que você pode encontrar várias versões do mesmo SSD em diferentes fatores de forma, cada um com desempenho comparável, mais adequado para sua infraestrutura.

O formato determina onde o SSD se encaixa, se ele pode ser substituído sem desligar o servidor e quantos SSDs podem ser acomodados em um chassi.

Considere as opções de interface

A interface é um protocolo que vincula recursos de computação ao armazenamento. Atualmente, existem três opções de interface para SSDs: SATA, SAS e NVMe. O NVMe é o protocolo mais recente e é reconhecido por sua baixa latência e alta largura de banda.

Isso o torna ideal para acelerar cargas de trabalho corporativas. SATA e SAS podem suportar SSDs e HDDs, enquanto o NVMe é principalmente um protocolo somente SSD. É considerada a interface do futuro.

Pense na Resistência

Quando se trata de armazenar dados, os discos rígidos contam com um domínio magnético para gravar uns e zeros, o que permite um número ilimitado de gravações.

Por outro lado, as células flash usam o movimento de cargas dentro e fora de um isolador para armazenar bits, mas só podem ser escritas em um número finito de vezes.

O processo de apagar e gravar bits no flash, que pode ser feito entre 100 e mais de 10.000 vezes, acaba enfraquecendo a capacidade da célula de armazenar bits.

É por isso que as unidades flash têm classificações de resistência diferentes e é importante ter tecnologias de correção de erros de flash.

É essencial ter em mente que cada garantia de SSD permite apenas que uma quantidade limitada de dados seja gravada durante sua vida útil. Isso ocorre porque o flash subjacente pode suportar apenas um número finito de ciclos de exclusão e gravação.

Escolher um SSD com resistência muito alta para um aplicativo somente leitura aumentará os custos desnecessariamente. No entanto, selecionar um SSD com resistência muito baixa para uma carga de trabalho de gravação alta pode resultar na falha prematura do aplicativo.

Priorize o tratamento de erros, proteção de energia e proteção de dados de ponta a ponta

É importante priorizar a proteção de dados em nível empresarial ao usar SSDs para evitar colocar seus dados em risco. Os SSDs corporativos oferecem garantias em três áreas principais: tratamento de erros NAND, proteção contra falha de energia e proteção de caminho de dados de ponta a ponta.

Esses recursos são projetados para evitar erros ou perda de dados durante diferentes estágios do processamento do SSD.

Uma grande diferença entre os SSDs para consumidores e empresas é a abordagem de tratamento de casos de erro. Falha inesperada de energia, troca de bits aleatórios no controlador ou caminho de dados e outros erros de flash podem levar à corrupção de dados.

É crucial garantir que essas condições sejam efetivamente cobertas, pois pode haver variação significativa no nível de proteção oferecido.

Consideração de tipos de NAND

A célula NAND é um componente de armazenamento crucial dentro de um SSD, e sua capacidade de armazenar bits por célula é uma métrica significativa. Essa medida tem um impacto significativo no layout da matriz de células NAND, que, por sua vez, afeta a densidade e os custos gerais do SSD.

Há uma ampla gama de células flash usadas na construção de SSDs hoje, desde configurações de camada única e bit único por célula até grupos empilhados tridimensionais, onde cada célula flash pode armazenar até 16 níveis de carga diferentes.

O evolução da tecnologia flash trouxe várias gerações de SLC, MLC, TLC e QLC, com cada tipo tendo seus próprios pontos fortes e fracos. Entender melhor esses tipos de NAND ajudará você a escolher SSDs com vida útil e confiabilidade adequadas para aplicativos específicos.

Não se esqueça do poder

Ao usar SSDs de data center, é importante observar que eles vêm com um envelope de energia padrão que normalmente está dentro dos requisitos de interface.

No entanto, para cargas de trabalho específicas que têm limites rígidos de consumo de energia, como quando usados ​​em grandes racks que têm restrições de energia ou resfriamento, determinados SSDs de data center podem ser configurados para reduzir seu limite de uso de energia.

Esse processo é chamado de limitação de energia e pode reduzir o consumo máximo de energia dos SSDs. No entanto, isso geralmente vem com o custo do desempenho. Para entender o impacto no desempenho, é importante testar os SSDs com a configuração de limitação de energia habilitada.

Além disso, os SSDs podem ser ajustados para otimizar a energia ou os envelopes de desempenho, o que pode resultar em economia significativa de energia ou ganhos de desempenho para todo o data center.

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