Feuilles de route du stockage IEEE : la capacité quadruple des SSD va monter en flèche pour les disques durs et les bandes 28 commentaires
L’association professionnelle IEEE a établi des prévisions sur le développement futur des périphériques de stockage de masse tels que NAND, HDD et bandes sous forme de feuilles de route. La NAND 3D avec 8 Tbits est attendue dès 2029. Les ventes de disques durs devraient à nouveau augmenter considérablement prochainement et le stockage sur bande pourrait bientôt stocker 1 500 To par bande.
Le rapport IEEE International Roadmap for Devices and Systems Mass Data Storage examine les prévisions pour les principales catégories de stockage pour les systèmes informatiques. À quoi peut-on s’attendre en matière de développement technique dans les années et décennies à venir ? L’association professionnelle Institute of Electrical and Electronics Engineers tente d’apporter des réponses à cette question sous forme de feuilles de route.
Des représentants d’IBM, Kioxia et Western Digital ont également contribué au rapport, rédigé par Tom Coughlin et Roger Hoyt.
Flash NAND 8 Tbit attendu en 2029
La mémoire flash NAND s’est imposée ces dernières années comme le périphérique de stockage de masse le plus important. Sous forme de SSD, ils ont presque complètement remplacé les disques durs mécaniques (HDD) des PC et se retrouvent également dans les smartphones, les cartes mémoire et les clés USB.
Le flash NAND est produit sous forme de NAND 3D avec des couches de cellules superposées depuis 10 ans. Le nombre de couches a été continuellement augmenté afin de pouvoir accueillir encore plus de bits dans la même zone. Alors qu’il existait initialement 32 couches pour les puces MLC avec 128 Go de capacité de stockage, l’industrie a désormais atteint plus de 200 couches pour les puces TLC avec 1 Tbit de volume de stockage.
La densité croissante de la surface a permis de réduire le coût par bit. Mais empiler toujours plus de niveaux rend la production complexe. De plus en plus de processus de travail sont nécessaires, de sorte que les économies de coûts deviennent de plus en plus faibles. Les constructeurs recherchent donc d’autres moyens pour augmenter encore les capacités de stockage. Cela inclut la mesure consistant à accueillir plus de bits par cellule mémoire. TLC avec 3 bits est actuellement la norme commune. Cependant, le QLC à 4 bits est de plus en plus répandu et le PLC à 5 bits par cellule fonctionne déjà au moins comme prototype.
Feuille de route IEEE pour le flash NAND jusqu’en 2029 (Image : IEEE)
Kioxia et Western Digital ont atteint la capacité de stockage la plus élevée à ce jour, soit 2 Tbits, avec leur BiCS8 QLC Flash, ce que la feuille de route IEEE omet encore. L’association attend les premières puces NAND à 4 Tbit en 2027 et d’ici 2029 il y aura 8 Tbit, ce qui quadruplerait le statu quo. Au moins en théorie, des SSD M.2 avec jusqu’à 32 To au lieu des 8 To précédents seraient envisageables. Cependant, étant donné que la mémoire flash NAND est coûteuse dans ces tailles, les fabricants en utiliseront probablement moins dans un premier temps pour leurs produits grand public.
Cependant, aucune prévision n’est faite ici quant au coût du flash NAND par téraoctet dans cinq ans. Le nombre de couches de cellules devrait augmenter pour atteindre plus de 500 à partir de 2027. Il y a quelques années, Samsung a osé estimer que plus de 1 000 couches seraient possibles d’ici 2030.
Les disques durs vont connaître un véritable boom
De moins en moins de disques durs sont vendus. En 2022, seulement 166 millions d’unités ont été vendues dans le monde, contre plus de 500 millions dix ans plus tôt. Bien que la capacité de stockage par disque ait considérablement augmenté au cours de cette période, le besoin de ce type de stockage de masse continue de diminuer. Les disques durs ne jouent pratiquement plus de rôle sur les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables. Les disques durs ne sont encore très demandés sur les serveurs de stockage qu’en raison de leur prix imbattable par téraoctet. Et de nouvelles applications nécessitant des besoins de stockage élevés, comme les programmes d’IA, pourraient même relancer les ventes de disques durs mécaniques dans les années à venir.
Pour l’année 2028, la feuille de route de l’IEEE prévoit que plus de 200 millions de disques durs seront vendus pour la première fois. Le format 2,5 pouces, que l’on retrouve actuellement uniquement dans les disques durs externes, disparaîtra alors. Jusqu’à 60 To par disque et des coûts aussi bas que 3,5 $ par téraoctet sont attendus au cours de cette période.
Feuille de route IEEE pour les disques durs (HDD) (Image : IEEE)
D’ici 2037, selon des prévisions très ambitieuses et donc potentiellement approximatives, les ventes de disques durs devraient à nouveau atteindre plus de 350 millions d’unités par an. Ensuite, les disques durs de 3,5 pouces devraient offrir jusqu’à 100 To de volume de stockage pour moins de 200 $ chacun. Vous payez actuellement plus de 500 $ pour des disques durs de 24 To. Les disques durs de 30 To ne sont pas encore vendus publiquement, mais sont techniquement réalisables.
Alors que des technologies telles que HAMR et MAMR continueront d’augmenter la densité de surface et donc la capacité de stockage par disque magnétique, les prévisions d’augmentation des performances donnent à réfléchir. Cela signifie que peu de choses changeront ici au cours des prochaines décennies. L’accès aux données reste nettement plus lent qu’avec les SSD. Grâce à la technologie multi-acteurs, des débits au moins doubles sont possibles.
Feuille de route du stockage sur bande
L’IEEE confirme également que le stockage sur bande a une longue durée de vie. Un nouveau record de ventes a été atteint il y a quelques années seulement.
La capacité de stockage maximale, actuellement d’environ 45 To (compressée), avec LTO-9, devrait atteindre plus de 300 To dès 2031. Des bandes de 1 550 To ou 1,55 pétaoctets sont même attendues d’ici 2037.
Feuille de route IEEE pour le stockage sur bande (Image : IEEE)
C’est une bonne idée de jeter un œil à la feuille de route du programme LTO régulièrement mise à jour. Cela fournit jusqu’à 576 To non compressés et jusqu’à 1 440 To pour les données compressées pour la génération LTO-14, mais ne fournit aucune information temporelle.
Feuille de route LTO 2022 (Image : Programme LTO)
Feuille de route pour les disques optiques
Le stockage optique des données sous forme de disque n’est pas non plus obsolète. Cependant, l’IEEE ne prévoit aucun développement supplémentaire pour la norme Blu-ray. Environ 200 Go de capacité de stockage avec l’extension BDXL constituent la fin de la gamme. Seuls les modèles allant jusqu’à 128 Go sont arrivés dans les magasins habituels.
L’Archival Disc, développé par Sony et Panasonic, devrait atteindre une capacité de stockage de 1 To dans les années à venir et doubler le taux de transfert de données maximum à 750 Mo/s. Avec un prix par téraoctet inférieur, selon les prévisions, il serait supérieur au BDXL à tous égards importants.
Feuille de route IEEE pour les supports de données optiques (Image : IEEE)
Le DataFilm Disc (DFD) de la startup Folio Photonics est censé être encore moins cher par téraoctet. Il s’agit d’une nouvelle technologie d’archivage à long terme qui, selon les plans actuels, ne sera utilisée commercialement qu’à partir de 2026. 500 Go à 1 To de données sont sauvegardés initialement sur 16 couches. D’ici 2037, 64 couches avec une densité de données plus élevée devraient permettre un DFD de 64 To.
Le coût par téraoctet est actuellement estimé à 3 dollars. À mesure que le processus progresse, le prix du téraoctet devrait tomber à moins de 1 dollar. Cependant, les coûts des entraînements appropriés restent élevés.
Sujets : Stockage sur bande NAND 3D Disques durs Stockage flash HAMR MAMR Supports de stockage optiques Technologies de stockage Stockage SSD Source : IEEE (PDF)
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