{"id":165552,"date":"2025-06-09T13:12:48","date_gmt":"2025-06-09T20:12:48","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.everpuredata.com\/?p=165552"},"modified":"2025-06-24T13:41:43","modified_gmt":"2025-06-24T20:41:43","slug":"device-level-comparisons-embodied-carbon-in-flash-hdds","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.everpuredata.com\/es\/perspectives\/device-level-comparisons-embodied-carbon-in-flash-hdds\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo se compara el carbono incorporado en Flash con los discos duros?: 2\u00aa parte"},"content":{"rendered":"\n
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Resumen<\/h3>\n\n\n\n

The writing is on the wall for HDD. With its declining performance per TB, HDD isn\u2019t suitable for the evolving needs of data centers. Enterprises are turning to flash storage for its better density, performance, and power efficiency.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

\"image_pdf\"<\/a>\"image_print\"<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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El estudio de la Universidad de Wisconsin mencionado en la Parte 1<\/a> de esta serie de blog comparaba el CO2e incorporado (tambi\u00e9n conocido como emisiones de fabricaci\u00f3n) a nivel de dispositivo de almacenamiento. Para las soluciones que solo necesitan un dispositivo para cumplir los requisitos de rendimiento y capacidad, puede ser una comparaci\u00f3n v\u00e1lida incluso con los valores m\u00e1s recientes de CO2e por dispositivo. Pero en los sistemas empresariales, estas comparaciones directas de dispositivo a dispositivo suelen ser enga\u00f1osas. El rendimiento y la capacidad se escalan de manera diferente en todas las tecnolog\u00edas de almacenamiento e ignorar esta din\u00e1mica a nivel del sistema lleva a conclusiones err\u00f3neas.<\/p>\n\n\n\n

Para realizar una comparaci\u00f3n significativa entre los sistemas de almacenamiento empresarial, debemos empezar con los requisitos de rendimiento y capacidad a nivel del sistema y luego construir configuraciones que cumplan esos requisitos usando HDD o SSD. Los sistemas de almacenamiento flash no solo ofrecen una mayor utilizaci\u00f3n de la capacidad, sino tambi\u00e9n una reducci\u00f3n de los datos en l\u00ednea con unas penalizaciones m\u00ednimas en el rendimiento. Y como las unidades de estado s\u00f3lido contienen m\u00e1s densidad por dispositivo, se necesitan menos unidades para una capacidad de sistema determinada. Por otro lado, un menor rendimiento en las unidades de disco duro suele exigir un exceso de unidades para satisfacer los requisitos de rendimiento. Esto aumenta dr\u00e1sticamente los costes, la energ\u00eda, las emisiones incorporadas y operativas, as\u00ed como los residuos electr\u00f3nicos.<\/p>\n\n\n\n

El colapso del rendimiento del HDD por terabyte<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Para entender por qu\u00e9 se est\u00e1n produciendo estos aumentos tan dr\u00e1sticos cuando comparamos los sistemas de almacenamiento,<\/strong> primero debemos tener en cuenta el rendimiento de la HDD. Si bien las unidades de disco duro tienen un rendimiento distinto en funci\u00f3n de su interfaz y su velocidad de rotaci\u00f3n, incluso las unidades m\u00e1s r\u00e1pidas de la actualidad superan los 200-300MB\/s o 200-300 IOPS. Curiosamente, el uso de unas profundidades de cola altas o de una cach\u00e9 de escritura desprotegida puede mejorar las IOPS del HDD desde su base de unas 200-300 IOPS hasta un rango de 500 o incluso 1000 IOPS. Para las declaraciones t\u00e9cnicas de marketing y las hojas de especificaciones de los productos, estas mejoras son una ventaja. Lamentablemente, tienen un coste muy alto en t\u00e9rminos de latencias medias y de cola. Tal como muestra este art\u00edculo de Hardware de Tom, el<\/a> rendimiento sigue siendo un par de \u00f3rdenes de magnitud m\u00e1s bajo que las SSD de seis a\u00f1os de antig\u00fcedad. Y estos son los escenarios m\u00e1s adecuados para los discos duros. Las cargas de trabajo del mundo real con incluso una peque\u00f1a fracci\u00f3n de I\/O de bloques peque\u00f1os aleatorias pueden reducir a la mitad el rendimiento restante de las cargas de trabajo secuenciales, lo que ha relegado la HDD a casos de uso de baja capacidad. Para crear sistemas a gran escala, las empresas suelen usar discos duros de 24TB-28TB. Pero satisfacer las crecientes demandas de rendimiento por TB con estos dispositivos es una batalla perdedora.<\/p>\n\n\n\n

Un reciente blog de ingenier\u00eda de Meta <\/a> pone de manifiesto el fallo fundamental del escalamiento actual de la HDD: el rendimiento por terabyte (BW\/TB) se est\u00e1 colapsando. A medida que las capacidades del disco crecen, su rendimiento no se escala en consecuencia, ya que los aumentos de capacidad se logran a\u00f1adiendo platos o disminuyendo el espacio entre pistas. \u00bfEl resultado? Los ingenieros se ven obligados a sobreaprovisionar las unidades de disco duro para satisfacer los requisitos de ancho de banda o descargar los datos calientes a niveles caros de la unidad de estado s\u00f3lido, lo que introduce costes y complejidades. En \u00faltima instancia, Meta concluy\u00f3 que las HDD ya no pod\u00edan satisfacer las necesidades de las cargas de trabajo ni siquiera de archivo o centradas en la capacidad y est\u00e1 acelerando por completo su distancia de ellas.<\/p>\n\n\n\n

\"Carbono<\/figure>\n\n\n\n
Figura 1: El rendimiento sostenido por terabyte cae dr\u00e1sticamente con el aumento de la capacidad de la HDD. <\/em>Fuente<\/em><\/a>.<\/em><\/h6>\n\n\n\n

Las mediciones de Meta muestran que, a medida que aumenta la capacidad de la HDD, el rendimiento por terabyte disminuye significativamente \u2014y cae de m\u00e1s de 15 MBps\/TB a 12TB a menos de 6 MBps\/TB a 30TB\u2014. Esta tendencia subraya el colapso del rendimiento por TB que hace que los discos duros sean inviables incluso para las aplicaciones centradas en la capacidad.<\/p>\n\n\n\n

Este colapso no es una nota al pie, es una amenaza existencial. De hecho, marca el principio del final de las unidades de disco duro en el centro de datos.El hardware de Tom<\/a> refuerza esta trayectoria, lo que demuestra que incluso en 2019, las unidades de estado s\u00f3lido SATA de nivel medio duplican el rendimiento de las unidades de disco duro de alto rendimiento, mientras que las unidades de estado s\u00f3lido NVMe proporcionan de 10 a 15 veces el rendimiento. Para las cargas de trabajo con unas necesidades de rendimiento cada vez mayores, los discos duros se han ido volviendo cada vez m\u00e1s irrelevantes en los \u00faltimos cinco a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n

La \u00faltima posici\u00f3n del sector \u2014y la realidad flash\u2014<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Los fabricantes de HDD est\u00e1n luchando contra el auge incesante del almacenamiento flash. La brecha de rendimiento entre las unidades de disco duro y las unidades de estado s\u00f3lido es cada vez m\u00e1s evidente, sobre todo en las cargas de trabajo que consumen un poco m\u00e1s de datos. Si bien las HDD siguen siendo viables para el almacenamiento masivo y en fr\u00edo, su papel en el procesamiento activo de datos est\u00e1 disminuyendo. Los fabricantes tratan de mantener la relevancia de las unidades de disco duro introduciendo tecnolog\u00edas como la grabaci\u00f3n magn\u00e9tica asistida por calor (HAMR) y la grabaci\u00f3n magn\u00e9tica asistida por microondas (MAMR), pero estos esfuerzos parecen ser un \u00faltimo intento de prolongar el inevitable descenso de las unidades de disco duro en entornos de rendimiento medio a bajo.<\/p>\n\n\n\n

Los fabricantes de discos duros tambi\u00e9n han intentado usar un argumento de eficiencia energ\u00e9tica, pero aunque los discos duros consumen un poco menos de energ\u00eda para las operaciones inactivas, como se destaca en las pruebas de consumo energ\u00e9tico del hardware de Tom, su eficiencia general es inferior a la de las unidades de estado s\u00f3lido. El art\u00edculo de Tom sobre hardware ha proporcionado un ejemplo concreto del problema de la HDD \u2014aunque la unidad de HDD WD Black ofrece una relaci\u00f3n potencia-rendimiento razonable durante las escrituras constantes, las unidades de estado s\u00f3lido como la MX500 y la SN750 ofrecen una eficiencia energ\u00e9tica mucho mejor por vatio durante el uso activo y los estados inactivos, lo que las convierte en una opci\u00f3n m\u00e1s sostenible para los centros de datos modernos. Las limitaciones de rendimiento de las unidades de disco duro, agravadas por la menor ventaja en cuanto a costes, dejan claro que el almacenamiento flash dominar\u00e1 el futuro de la computaci\u00f3n y el almacenamiento de bajo, medio y alto rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

La transici\u00f3n de Meta es una se\u00f1al. La desaparici\u00f3n de la HDD no es una previsi\u00f3n a distancia, sino que est\u00e1 sucediendo ahora. La creciente brecha de rendimiento entre las unidades de disco duro y las unidades de estado s\u00f3lido, especialmente en entornos que requieren un almacenamiento de alto rendimiento para los datos calientes, obliga a Meta y a otros centros de datos a recurrir al almacenamiento flash por su mejor densidad, rendimiento y eficiencia energ\u00e9tica.\u00a0 Determinaron que el rendimiento cada vez menor por TB de HDD es cada vez m\u00e1s inadecuado para las necesidades cambiantes de los centros de datos. Esto ha hecho que la tendencia m\u00e1s amplia del sector de dejar de lado las unidades de disco duro sea favorable a unas soluciones de SSD m\u00e1s eficientes y de mayor rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

HDD: Capacidad sin rendimiento \u2014 e incluso eso es un fallo<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

El \u00faltimo remanso de las unidades de disco duro ha sido su bajo coste de $\/GB y su gran capacidad. Pero incluso ese refugio se ha erosionado r\u00e1pidamente en los \u00faltimos a\u00f1os. Para muchas cargas de trabajo empresariales, ni siquiera los umbrales m\u00ednimos de rendimiento se pueden alcanzar con los discos duros. Como mostrar\u00e9 un poco m\u00e1s tarde, para cumplir un objetivo de rendimiento de 48GB\/s, un sistema de 4,8 PB creado a partir de discos duros de 28TB requerir\u00eda m\u00e1s de 240 dispositivos \u2014m\u00e1s del doble del recuento necesario para cumplir solo los requisitos de capacidad\u2014. Para I\/O de bloques peque\u00f1os, la historia empeora: Una carga de trabajo modesta de 200.000 IOPS puede requerir m\u00e1s de 800 discos duros.<\/p>\n\n\n\n

Por el contrario, las SSD QLC modernas pueden proporcionar capacidad y rendimiento. Un sistema de 4,8 PB puede construirse a partir de menos de 100 dispositivos, logrando el mismo o mejor rendimiento con menos energ\u00eda, espacio e impacto de CO2e. Y eso no incluye las ventajas adicionales de una mayor fiabilidad, unos ciclos de vida m\u00e1s largos y unas tasas de fallos m\u00e1s bajas.<\/p>\n\n\n\n

Las comparaciones a nivel de sistema cuentan la historia real<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Seg\u00fan un estudio reciente de la Universidad de Harvard y Meta<\/a>, la huella de carbono incorporada por gigabyte para las tecnolog\u00edas de almacenamiento var\u00eda ampliamente:<\/p>\n\n\n\n