HDD 21万台の分析で分かったメーカー別故障率、最も優秀なのは？：故障率が数倍違う

　十分なサンプル規模を確保した上で、結果を分かりやすく示すため、Backblazeは、「95％信頼区間の差が0.5％以下」「HDDの生涯正常稼働日数（Drive Days）が100万日以上」「容量が8TB以上」という条件で対象モデルを選択し、モデル別に生涯AFR（年間平均故障率）を次のようにまとめている。

Backblazeがデータセンターで使用するHDDの生涯AFR（年間平均故障率）27モデルのデータを示した。表の項目は「メーカー名（ブランド名）」「モデル名」「容量」「台数」「稼働日数」「故障台数」「AFR」「95％信頼区間の低値」「95％信頼区間の高値」（提供：Backblaze）

AFRをどのように計算したのか

　Backblazeは、AFRの計算方法を次のように説明している。

　ある「HDDコホート」のAFRの計算式は、次のようになる。HDDコホートとは、特定の期間（四半期や年間、生涯）について選択されたHDDのセット（通常はモデル別）を意味する。

AFR = ( drive_failures / ( drive_days / 365 )) * 100

　式中の変数の定義は次の通りだ。

・AFR　選択されたHDDコホートの年間平均故障率
・drive_failures　選択されたHDDコホートにおける故障したHDDの台数
・drive_days　選択されたHDDコホートの全HDDが所定の期間（四半期、年間、生涯）において、正常に稼働した日数

　例えば、上の表にあるSeagate Technology（Seagate）の16TBモデル（ST16000NM001G）では、故障したHDDの台数が117台、生涯正常稼働日数が411万7553日だ。すると、生涯AFRの計算結果は1.04％となる。

AFR = ( 117 / ( 4117553 / 365 )) * 100 = 1.04％

故障をどのように判定しているのか

　Backblazeは現在、HDDの故障を「リアクティブ」と「プロアクティブ」の2つのカテゴリーに分類している。リアクティブな故障とは、HDDが故障してシステムと通信しない、または通信できない状態を指す。プロアクティブな故障とは、HDDが報告するエラーに基づいて判断される、故障が差し迫っている状態を指す。これは、HDDのS.M.A.R.T.統計情報を調べることで確認できる。プロアクティブな故障が確認された場合、HDDは完全に故障する前に取り外される。

　データサイエンティストはここ数年、S.M.A.R.T.統計情報を使って、さまざまな統計手法に加え、人工知能（AI）や機械学習（ML）の技術により、HDDやSDDの故障を予測できるかどうかを検証している。これらの故障を正確に予測でき、予測の誤りを最小限に抑えられれば、ストレージプラットフォームの拡張に合わせて、運用能力を最適化できる。

2022年第2四半期、HDDの故障率はどうだったのか

　Backblazeは2022年第2四半期のデータのみを使用して、前述した27モデルに分類された21万5011台のHDDを対象に、故障率を集計した。その結果をまとめた表を次に示す。

Backblazeがデータセンターで使用するHDDの2022年第2四半期のAFR（年間平均故障率）（提供：Backblaze）

最古参モデルが2四半期ぶりに故障

　Backblazeは2022年第2四半期の故障率の分析結果を、次のように要約している。

　2022年第2四半期には、平均使用期間が最も長い（86.7カ月）Seagateの6TBモデル（ST6000DX000）886台のうち2台が故障した。平均使用期間から見て、このモデルがこの期間に1〜2台が故障しても不思議ではないものの、故障の発生は2021年第3四半期以来だ。将来、このモデルは廃棄の対象になるだろうが、生涯AFRがわずか0.87％であるため、真っ先に廃棄されることはない。

2番目に古いモデルは故障ゼロ

　平均使用期間が2番目に長い（85.3カ月）東芝の4TBモデル（MD04ABA400V）97台を見ると、2022年第2四半期には故障がゼロだった。直近の故障は、1年前の2021年第2四半期に発生したものだ。このモデルの生涯AFRはわずか0.79％だが、生涯信頼区間の差は1.3ポイントだ。これは、信頼性が高いAFRを得るのに十分なデータがそろっていないことを意味する。

東芝の4TBモデル（MD04ABA400V）の統計情報（提供：Backblaze）

他にも3モデルが故障ゼロ

　2022年第2四半期には、Western DigitalのHGSTブランドの8TBモデル（HUH728080ALE604）76台の他、東芝の14TBモデル（MG07ACA14TEY）501台、東芝の16TBモデル（MG08ACA16TA）2488台の3モデルでも、故障がゼロだった。ただし、2番目に古い東芝の4TBモデル（MD04ABA400V）と同様に、これらのモデルはデータポイントの数が限られているため、信頼区間の差が非常に広い。

　例えば、東芝の16TBモデル（MG08ACA16TA）は、正常稼働日数が3万2064日で、これら4モデルの中で最も長い。だが、95％信頼区間を得るには、四半期で少なくとも50万日の正常稼働日数が必要になる。それでも、これらのモデルのいずれかまたは全てが、今後の四半期も素晴らしい数字を記録する可能性は十分ある。

一部モデルが引退間近に

　平均使用期間が80.3カ月であるSeagateの4TBモデル（ST4000DM000）は、老朽化が目立ち始めている。AFRが四半期ごとに上昇し、2022年第2四半期には3.42％となった。Backblazeはデータ耐久性プログラムの一環として、これらのモデルについてドライブクローニングプログラムを展開しており、今後数カ月でこれらのモデルは廃棄される予定だ。

全HDDモデルのAFRが再び上昇

　2022年第2四半期には、全HDDモデルのAFRが1.46％となり、2022年第1四半期の1.22％、2021年第2四半期の1.01％と比較して上昇した。上記の老朽化したSeagateの4TBモデルがその一因だが、東芝のモデルとHGSTブランドのモデルの故障率も、この1年間で上昇した。これはHDD全体の老朽化と関係しているようだ。Backblazeは、今後1年間で古いモデルを引退させるため、今後AFRが低下するとみている。

　なお、BackblazeはHDDの使用統計を年4回、SSDの使用統計を年2回発表している。