Scalable Solid-State Drives (SSDs) have revolutionized the way we store and access our data across datacenters and handheld devices. Unfortunately, scaling technology can have a significant environmental impact. Across the globe, most semiconductor manufacturing use electricity that is generated from coal and natural gas. For instance, manufacturing a Gigabyte of Flash emits 0.16 Kg CO$_2$ and is a significant fraction of the total carbon emission in the system. We estimate that manufacturing storage devices has resulted in 20 million metric tonnes of CO$_2$ emissions in 2021 alone. To better understand this concern, this paper compares the sustainability trade-offs between Hard Disk Drives (HDDs) and SSDs and recommends methodologies to estimate the embodied carbon costs of the storage system. In this paper, we outline four possible strategies to make storage systems sustainable. First, this paper recommends directions that help select the right medium of storage (SSD vs HDD). Second, this paper proposes lifetime extension techniques for SSDs. Third, this paper advocates for effective and efficient recycling and reuse of high-density multi-level cell-based SSDs. Fourth, specifically for hand-held devices, this paper recommends leveraging elasticity in cloud storage.


翻译:可扩展的固态驱动器(SSDs)使我们通过数据中心和手持装置储存和获取数据的方式发生了革命性的变化。 不幸的是,推广技术可以对环境产生重大影响。在全球,大多数半导体制造厂都使用煤炭和天然气产生的电力。例如,制造一个Gigabyte的闪电发射0.16Kg CO_2美元,是该系统碳排放总量的相当一部分。我们估计,仅2021年,制造储存装置就产生了2,000万公吨二氧化碳排放量。为了更好地了解这一关切,本文件比较了硬盘驱动器和SDs之间的可持续性交易,并提出了估算储存系统含碳成本的方法。我们在本文件中概述了使储存系统具有可持续性的四种可能战略。首先,本文建议了帮助选择正确储存媒介(SSD vs HDD)的方向。第二,本文件建议了SDDs的寿命扩展技术。第三,本文主张在高密度的硬盘驱动器多层储存中有效回收和再利用。第四,具体建议了高密度的硬度储存装置的磁带。

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