最新のHDD、故障しやすいのか？：初期故障率と「寿命」が変化

クラウドストレージを提供するBackblazeは、自社データセンターで使用中のHDDについて使用年数別に故障率を調査した。2013年の調査結果と最新の結果を比較した結果、故障パターンがかなり変化していることが分かった。

[＠IT]

　Backblazeは2021年10月26日（米国時間）、自社データセンターで使用中のHDDについて、故障率がどのように変化してきたのかを発表した。同社はクラウドストレージの他、企業や個人向けのクラウドバックアップサービスを提供している。

　2013年時点の調査結果と2021年の調査結果を比較すると、社内のHDDの使用台数が7倍近くに増え、8年分のデータが新たに蓄積され、HDDの使用期間と故障率に関する新しい知見を得たという。

HDDの寿命はバスタブ曲線に従う

　機械や装置の故障率を稼働開始から測定していくと、いわゆる「バスタブ曲線」（風呂おけの形をした故障率曲線）に当てはまることが多い。Backblazeはバスタブ曲線の一般的な概念を説明するため、Wikipediaに掲載されている次の図を引用している。

ハードウェアの故障率を表したバスタブ曲線（青い実線）　縦軸は故障率、横軸は期間を表す。3つに分けられた期間は、左から「初期故障期」「偶発故障期」「摩耗故障期」と呼ぶ。3つの期間に分かれる理由は、故障の原因が3つ（初期故障：赤い点線、摩耗故障：黄色い点線、ランダムな原因による故障：緑色の実線）あり、その和が実際の故障率になるためだ（出典：Wikipedia、パブリックドメイン画像）

　バスタブ曲線は、時間の経過による故障率の変化を示し、故障率が低下する「初期故障期」、故障率がほぼ一定で推移する「偶発故障期」、故障率が上昇する「摩耗故障期」の3つの期間に区分される。

　Backblazeが2013年時点でHDDの統計データを用い、この3つの期間区分別に故障率を調べたところ、次のようになった。

　HDDの故障率はまさにバスタブ曲線に当てはまっていた。

期間区分	故障率	使用期間
初期故障期	5.1％	0〜18カ月
偶発故障期	1.4％	18カ月〜3年
摩耗故障期	11.8％	3〜4年
Backblazeにおける2013年のHDD故障率（出典：Backblaze）

　2013年時点には自社データセンターに導入したHDDの寿命も計算している。それによると、寿命が4年以上と予想されるHDDが全体の約80％、6年以上と予想されるHDDが全体の50％だった。

2021時点でHDD障害率はどうなったのか

　2013年と2021年のHDDの使用年数別故障率を比較したところ、次の図のようになった。

Backblazeのデータセンターで稼働するHDDの使用年数別の故障率（出典：Backblaze）

　2013年は4年分、2021年は6年分のデータを調べているため、2021年の方が「長い」バスタブになった。6年分以上のデータもあるが、データポイント（HDDの故障）が少ないため、使っていない。Backblazeは、比較結果を次のようにまとめている。

・バスタブの形が変わった
　バスタブの左側（初期故障期）の故障率は、2013年よりも2021年の方が大幅に低い。実のところ、2021年はバスタブの左側がほとんどなく、そもそもバスタブの形になっていない。初期故障率がとても低いという意味だ。これはHDDメーカー各社が品質管理に取り組んだ成果と考えられる。

・摩耗故障期が遅くなった
　2021年のデータは2013年よりも、バスタブの右側（摩耗故障期）がより右に移動している。使用年数が3〜4年のHDDの故障率は、2013年の方がはるかに高い。なお2021年時点では、5年以上使用したHDDの故障率が最も高くなっている。

・故障率が最低になる年数は2年
　興味深いことに、2013年も2021年も、使用年数が2年を超えたころの故障率が非常に低い。だが、故障率が低い期間は、2021年の方が長くなっている。

2021年のHDDの寿命はどうなるのか

　2021年は寿命が6年以上と予想されるHDDが全体の88％に上る。この割合は、2013年（50％）から大幅に上昇した。

　Backblazeはその要因として、HDDとストレージサーバの品質向上の他、データセンターチームの運用ノウハウの向上を挙げている。