Le stockage sur bande pourrait être un sauveur informatique pour le climat

Cet article fait partie de notre série exclusive IEEE Journal Watch en partenariat avec IEEE Xplore.

Le stockage de données contribue depuis longtemps à une part importante de l’empreinte carbone de l’industrie informatique, représentant même jusqu’à 1,8 % de la consommation totale d’électricité des États-Unis en 2014, selon un rapport du Laboratoire national de Berkeley. Brad Johns, un vétéran de l’activité de stockage de données d’IBM et consultant en stockage de données en Arizona, estime que la solution à la durabilité du stockage de données, du moins dans un avenir prévisible, réside dans une technologie que beaucoup pourraient considérer comme déjà obsolète : le bande de données magnétique.

De nombreuses organisations ont la possibilité de réduire leur empreinte carbone et de le faire de manière à réduire leurs coûts. C’est en quelque sorte gagnant-gagnant, dit Johns.

Au moins 60 % de toutes les données sont froides, mais restent sur les disques durs. Ce qui présente une opportunité de transition vers une alternative plus verte et moins chère.

Le besoin de stockage de données ne fait également que croître. International Data Corp. (IDC) a estimé que la quantité totale de données créées passerait de 33 zettaoctets en 2018 à 175 Zo en 2025, et qu’environ 10 %, soit 17 Zo, de ces données seraient stockées en 2025. Selon les estimations Selon IDC et Seagate cités en 2021, 62 % des données sont stockées sur des disques durs, 9 % sur des disques SSD et 15 % sur bandes en 2021.

Les disques durs sont plus pratiques pour le stockage, car les informations peuvent y être récupérées beaucoup plus rapidement qu’à partir d’un stockage sur bande. Le compromis est des émissions de carbone plus élevées, explique Johns dans un article pour Journal d’images animéesLes disques durs ont une durée de vie d’environ cinq ans, période pendant laquelle ils produisent environ 2,55 kilogrammes équivalents de dioxyde de carbone par téraoctet et par an (sur la base d’une estimation de Seagate pour le disque dur Exos X18). En revanche, les bandes magnétiques ont une durée de vie de plus de 30 ans, période pendant laquelle elles ne produisent que 0,07 kg de CO.₂/To/an (basé sur une estimation de Fujifilm pour le LTO 9 ), soit 3 % de celui des disques durs.

Le stockage sur bande permet d’économiser du carbone

Les barres de ce graphique indiquent les économies climatiques réalisées en remplaçant les données froides (données rarement consultées mais toujours inutilisables) des disques durs vers les bandes magnétiques. Source : Brad Johns Consulting

Johns souligne que la majeure partie de l’énorme afflux d’informations créées et stockées aujourd’hui est constituée de données froides, des données rarement consultées mais qui ont toujours de la valeur et ne peuvent être ignorées. Selon un livre blanc d’IDC publié en 2019, 60 % de toutes les données sont froides, mais restent sur les disques durs. Johns affirme que cela représente une opportunité importante pour les entreprises du Big Data de passer à une alternative, le stockage sur bande, une forme de stockage de données plus durable qui réduirait leur empreinte carbone.

Si les organisations du monde entier transféraient collectivement toutes leurs données froides, soit 60 % de toutes les données, sur bande, la quantité de dioxyde de carbone émise par le stockage des données à travers le monde diminuerait de 58 %, soit une réduction de 79 millions de tonnes de CO.₂ émissions, calcule Johns.

Réduire les déchets électroniques

Le stockage sur bande permet d’économiser les déchets électroniques

Parallèlement, ce graphique indique la quantité de déchets électroniques qui est également économisée en transférant une partie des données mondiales stockées à froid des disques durs vers la bande magnétique. Source : Brad Johns Consulting

La transition des données froides vers le stockage sur des supports de bande modernes réduit également les déchets électroniques (déchets électroniques). Étant donné que les disques durs n’ont qu’une durée de vie de cinq ans, les anciens disques durs devront être mis au rebut pour que les nouveaux conservent les mêmes données. Le stockage sur bande est généralement remplacé tous les 10 ans, ce qui réduit le stockage mis au rebut. À titre d’exemple, si un centre de données doit stocker 100 pétaoctets de données pendant 10 ans, le stockage de toutes les données sur des disques durs génère 7,4 tonnes de déchets électroniques. Si 60 pour cent des données sont transférées sur bande, seulement 3,6 tonnes de déchets électroniques sont générées, ce qui correspond à une réduction de 51 pour cent.

Aujourd’hui, les bandes présentent clairement un avantage incontestable par rapport aux disques durs. Et si vous regardez les feuilles de route, cela va probablement rester ainsi pendant la prochaine décennie.
Brad Johns, Brad Johns Conseil

Selon Johns, l’avantage financier constitue un autre avantage en faveur de cette solution. À l’aide de l’outil de coût total de possession (TCO) de Fujifilm, il a calculé que le stockage des 100 Po de données sur un disque dur coûte 17 707 468 $, tandis qu’un mélange comprenant 60 % de bandes réduit le coût de près de moitié, à 9 476 339 $.

De nombreuses grandes entreprises ont déjà commencé à se tourner vers le stockage sur bande. Toutefois, pour les petites entreprises, le processus de transition vers les bandes a été plus lent. La définition des données froides est variable et dépend des besoins de chaque organisation et des exigences des utilisateurs. Ainsi, catégoriser les données comme étant froides afin de pouvoir les déplacer sur bande est délicat et coûte du temps, de l’argent et des efforts. Si les grandes entreprises peuvent disposer de ces ressources, ce n’est pas le cas des petites entreprises. C’est l’un des obstacles qui empêchent le stockage sur bande d’être largement mis en œuvre dans les centres de données à plus petite échelle.

L’autre obstacle décrit par Johns est le défi de la gestion. La technologie est assez éprouvée. Il s’agit simplement d’essayer de créer une dynamique parmi toutes les autres choses que les organisations informatiques doivent faire, dit-il.

Que les entreprises mettent ou non la solution en œuvre, la question demeure de savoir si le stockage sur bande est la solution qui est là pour rester. Aujourd’hui, les bandes ont clairement un avantage incontestable sur les disques durs, et si vous regardez les feuilles de route, cela va probablement rester ainsi pendant la prochaine décennie, dit Johns. Mais des recherches actives sont en cours pour trouver des alternatives. Microsoft, par exemple, a investi dans la recherche d’options de stockage basées sur l’ADN, souligne-t-il. Mais il reste encore beaucoup de recherche à faire et d’ingénierie pour en faire quelque chose, dit-il.