На правах рекламы:
Toshiba с линейкой MG08 использует практически стандартную технологию магнитной записи, но при этом компании удалось достичь емкости 16 Тбайт в 3,5" формате, что позволило укрепить позиции Toshiba в сфере гибридного облака и масштабируемых дата-центров. Другим производителям приходится прибегать к более сложным технологиям, что не всегда дает преимущества по эффективности.
Две головки чтения лучше одной
Конечно, емкость 16 Тбайт уже не является уникальной. Однако новейшие накопители Toshiba корпоративного класса MG08 впервые смогли выйти на столь высокий уровень емкости со стандартной технологией записи. Используется перпендикулярная магнитная запись PMR, хотя конкурентам приходится использовать другие методы записи - со всеми преимуществами и недостатками.
По сравнению с линейкой MG07, емкость которой достигает 14 Тбайт, Toshiba в случае MG08 говорит о технологии TDMR, то есть двумерной магнитной записи (Two-Dimensional Magnetic Recording). Здесь подразумевается дизайн, сочетающий головку записи с двумя головками чтения. Из-за увеличенной плотности хранения данных на дизайне с 9 пластинами удалось добиться емкости 16 Тбайт, но при чтении дорожки данных слишком велики помехи от соседних дорожек. Как раз благодаря использованию двух головок чтения, которые немного смещены, получается наложить два сигнала и устранить помехи от соседних дорожек, используя специальную обработку сигнала. Для полноты картины отметим, что конкуренты тоже начали использовать такой метод, но пока с меньшими емкостями.
Подходят для существующих дата-центров
Toshiba установила 512 Мбайт буферной памяти в виде кэша записи PWC (Persistent Write Cache), причем она снабжена защитой от сбоя электропитания PLP (Power Loss Protection). То есть в случае внезапного отключения питания содержимое кэша не будет потеряно. Данная функция известна по корпоративным SSD, которые гарантируют отсутствие "мусора" данных в случае сбоя питания, несмотря на одновременную обработку накопителем большого количества команд.
Будучи современной линейкой, MG08 работает с секторами размером 4К, хотя во многих окружениях по-прежнему используются 512-байт секторы. Операции записи в таких сценариях подразумевают цикл чтения-модификации-записи, что необходимо для реорганизации секторов. Данная функция позволяет использовать новую линейку MG08 емкостью до 16 Тбайт в старых дата-центрах или серверных стойках.
Также у накопителей используются сенсоры вибрации, позволяющие устанавливать MG08 в стойки с сотнями жестких дисков. Отметим заявленные 2,5 млн. часов наработки на отказ MTBF и гарантию производителя пять лет. В целом, технологии и спецификации Toshiba обеспечивают гармоничную интеграцию накопителей в существующие дата-центры, но не приводят к каким-либо компромиссам в случае новых установок.
Важен результат
Во многих практических сценариях важна как раз гармоничная интеграция, то есть ориентация HDD на соответствие существующим критериям. Накопителям зачастую приходится удовлетворять строгим критериям по емкости, производительности, надежности, энергопотреблению и цене. Многим клиентам важно, чтобы в HDD использовались проверенные временем технологии. Причем многие клиенты заказывают не десятки или сотни новых MG08, а десятки тысяч. В результате планируемая установка должна обеспечивать целевую емкость и производительность, ожидаемое энергопотребление при расчетных затратах и доле выхода HDD из строя.
Изменения в энергопотреблении одного жесткого диска влияют на общее энергопотребление стоек или целых секторов дата-центра (в том числе это касается и охлаждения). Вместе с тем переход с емкости 12 или 14 Тбайт на 16 Тбайт позволяет сэкономить в масштабах серверов или стоек. Либо можно оснастить существующие дата-центры большим уровнем емкости, используя готовую инфраструктуру. В конечном итоге, все сводится к расчетам: каков будет показатель TCO для 10 петабайт хранения данных? Когда выигрыш от использования новых технологий будет заметен сильнее всего? Впрочем, легко ответить на последний вопрос не получится.
Другие подходы
На данный момент конкуренты используют технологии SMR (Shingled Magnetic Recording), HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) и MAMR (Microwave-AMR). Первая, по сути, приводит к перехлесту дорожек для увеличения плотности данных. При этом приходится жертвовать производительностью записи, так что технология подходит только для архивации данных с последовательным доступом в корпоративном сегменте.
HAMR можно рассматривать как потенциальный вариант для увеличения плотности записи в будущем. Для изменения ориентации магнитных диполей в материале пластин требуется намного большая энергия, чем для чтения. Поэтому головкам записи приходится иметь значительный минимальный размер, что ограничивает плотность хранения данных. С другой стороны, если добавить к головке записи возможность точечного нагрева материала, то для записи можно использовать меньшую энергию намагничивания, что приводит к меньшим по размерам головкам записи и более высокой плотности хранения данных. Нагрев может осуществляться, например, с помощью лазерного диода. В данном случае следует учитывать более высокое энергопотребление из-за нагрева, а также необходимость отведения тепла. Кроме того, есть сомнения в долговечности работы лазерных диодов.
Наконец, MAMR означает использование микроволн. Осциллятор создает необходимое поле в диапазоне 20-40 ГГц, которое дополняет процесс записи - здесь тоже требуется меньшая магнитная энергия, что приводит к уменьшению размеров головок записи. Именно эту технологию Toshiba планирует реализовать в будущих продуктах, поскольку энергопотребление не будет существенно отличаться от нынешней линейки MG08.
Линейка MG08 в деталях
Все модели MG08 имеют скорость вращения 7.200 об/мин и рассчитаны на непрерывную работу в режиме 24/7 с годовой нагрузкой 550 Тбайт. Надежность заявлена на уровне 2,5 млн. часов наработки на отказ MTTF, что соответствует ежегодному уровню отказа 0,35%. В дизайне HDD используется девять пластин, корпус накопителей заполнен гелием для уменьшения трения.
Все жесткие диски поддерживают размер сектора 4K в родном режиме, в наследственных сценариях возможна эмуляция секторов по 512 байт. HDD доступны с интерфейсом 6 Гбит/с SATA или 12 Гбит/с SAS в 3,5" формате.
Накопители MG08 отлично подходят для многоуровневых систем хранения данных, где они позиционируются на уровень постоянной доступности данных. Здесь можно отметить облачные сервера, файловые и объектные хранилища, сферы резервирования и т.д.
Дополнительную информацию о накопителях Enterprise Capacity емкостью до 16 Тбайт можно получить здесь.
На правах рекламы: