Toshiba анонсировала «гелиевый» HDD с девятью пластинами ёмкостью 14 Тбайт

Корпорация Toshiba Toshiba в четверг представила своё семейство заполненных гелием жёстких дисков (hard disk drives, HDDs). Модельный ряд включает в себя первый в отрасли винчестер с девятью пластинами, который имеет объём 14 Тбайт и использует перпендикулярную магнитную запись (perpendicular magnetic recording, PMR). Новые HDD ориентированы в первую очередь на операторов облачных центров обработки данных (ЦОД), которые рады любой возможности увеличения ёмкости своих накопителей без физического расширения своих площадей. Кроме того, Toshiba также планирует продавать свои «гелиевые» жёсткие диски емкостью 12 Тбайт и 14 Тбайт через дистрибьюторов.

Первая «гелиевая» HDD-платформа Toshiba

Toshiba представила свои первые заполненные гелием жёсткие диски на несколько лет позже конкурентов. Разработка «гелиевой» HDD-платформы Toshiba заняла годы и время было потрачено не зря. Платформа, используемая для семейства винчестеров серии MG07ACA, является наиболее сложной и технологически совершенной в отрасли, поскольку она поддерживает до девяти пластин, до 18 головок и самую высокую плотность PMR-записи на сегодняшний день. Так, флагманский жёсткий диск Toshiba MGA070ACA 14 Тбайт использует девять дисков ёмкостью 1,56 Тбайт каждый. При этом, наиболее продвинутые HDD конкурентов имеют по восемь дисков ёмкостью 1,5 Тбайт каждый. Чтобы вместить девять пластин в стандартный 3,5-дюймовый накопитель, Toshiba пришлось использовать новые пластины Showa Denko толщиной 0,635 мм (пластины на предыдущих HDD компанию имели толщину 0,8 мм), уменьшить расстояние между пластинами до 1,58 мм и использовать новые головки TDK. Кроме того, «гелиевые» жёсткие диски Toshiba используют новый герметичный кожух с лазерной сваркой, двигатели Nidec для заполненных гелием HDD, герметичные внутренние разъёмы и другие необходимые компоненты.

Поскольку винчестеры MG07ACA предназначены для стоек центров обработки данных, которые содержат сотни вибрирующих жёстких дисков, новые HDD используют ряд технологических решений для повышения своей надёжности и долговечности. Например, моторчик устройств крепится как к нижней, так и к верхней плоскости накопителя. Кроме того, HDD экипированы датчиками вибрации и окружающей среды. Принимая по внимание тот факт, что расстояние между пластинами внутри «гелиевых» накопителей Toshiba составляет всего 1,58 мм, вибрация является врагом для таких HDD, а потому, уменьшение её влияния — ключ к повышению надёжности данных устройств. Судя по всему, производитель уверен в своих новых винчестерах: Toshiba ручается за отсутствие проблем при среднегодовой рабочей нагрузке 550 Тбайт, декларирует 2,5 млн. часов наработки на отказ и поставляет их со стандартной пятилетней гарантией.

Кроме того, новые жесткие диски Toshiba MG07ACA поддерживают специальный кеш буфер (persistent write cache, PWC) на базе NAND флеш-памяти с защитой от перебоев с питанием (power loss protection, PLP). Данный буфер крайне важен для HDD с 4-Кбайт секторами, которые эмулируют 512-байт сектора для совместимости с устаревшим программным обеспечением. Дело в том, что буфер защищает данные в случае потери мощности при выполнении операции read-modify-write (RMW) для выравнивания исходного запроса на запись с физическими секторами, которые он должен изменить. Сам факт, что Toshiba поддерживает RMW в своих новейших жёстких дисках является важным, поскольку технология позволяет компании предлагать новые накопители клиентам, которые используют устаревшие системы, но могут нуждаться в увеличении объёмов хранения данных.

Жёсткие диски ёмкостью 12 и 14 Тбайт

Семейство 3,5-дюймовых жёстких дисков корпоративного класса Toshiba MG07ACA будет состоять из двух моделей ёмкостью 12 Тбайт и 14 Тбайт. Флагманская модель базируется на девяти PMR-пластинах, тогда как модель поменьше имеет внутри восемь дисков. Оба диска поддерживают скорость вращения шпинделя 7200 об/мин, кеш буфер объёмом 256 Мбайт и интерфейс Serial ATA 6 Гбит/с. Вследствие увеличенной плотности записи, флагманский винчестер обеспечивает максимальную устойчивую скорость передачи данных 260 Мбайт/с, тогда как модель ёмкостью 12 Тбайт немного медленнее, её скорость передачи данных составляет около 250 Мбайт/с. Что касается случайных обращений, то Toshiba заявляет, что максимальная скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) у новых HDD составляет 167 IOPS, тогда как максимальная скорость произвольной записи — 70 IOPS.

Как известно, плотность гелия в семь раз ниже плотности воздуха, что уменьшает силу трения, действующую на магнитные пластины внутри винчестеров, а также снижает силу газовых потоков, которая воздействует на точность позиционирования головок и пластин. Как следствие, заполненные гелием жёсткие диски потребляют меньше энергии, чем обычные «воздушные» HDD. Так, энергопотребление Toshiba MG07ACA во время операций чтения и записи составляет 7,6 Ватт, тогда как в режиме ожидания — 4,6 Ватт. Таким образом, энергопотребление новых винчестеров примерно соответствует «гелиевым» накопителям Seagate, но превышает таковое у заполненных гелием жёстких дисков производства Western Digital. Между тем, энергопотребление 4.6 Ватт в режиме ожидания является самым низким среди жёстких дисков большой ёмкости корпоративного класса. Если рассматривать показатели вроде эффективности энергопотребления в режиме ожидания (жёсткие диски большого объёма проводят много времени в таком режиме, поэтому метрика имеет смысл), то 14-Тбайт винчестер Toshiba является бесспорным чемпионом, потребляющим всего 0,32 Вт на Тбайт.

3360 Тбайт в одной стойке

Как уже говорилось выше, жёсткие диски Toshiba MG07ACA главным образом предназначены для облачных центров обработки данных, которые хранят огромные объёмы информации. Новые винчестеры совместимы с существующей инфраструктурой ЦОД (вследствие использования PMR, SATA и относительно низкого энергопотребления) и могут увеличить общую ёмкость одной стойки с 2440 Тбайт до 2880 – 3360 Тбайт, заменив накопители объёмом 10 Тбайт. Возможность увеличение ёмкости серверной стойки на 40% без увеличения энергопотребления является огромным преимуществом в глазах операторов ЦОД, поскольку позволяет максимизировать возможности по хранению данных на квадратный метр и на Ватт.

 

Важнейшим преимуществом жёсткого диска Toshiba MG07ACA 14 Тбайт перед HGST Ultrastar Hs14 является, конечно же, использование технологии PMR. Toshiba говорит, что далеко не все клиенты в облачных центрах обработки данных инвестировали в управление черепичной магнитной записью (shingled magnetic recordind, SMR) на программном уровне и поэтому могут использовать диски с SMR поскольку технология имеет ряд особенностей в том, что касается записи и перезаписи данных.

Коммерческие поставки во втором квартале

Toshiba планирует начать поставки образцов жёстких дисков MG07ACA в ближайшие недели. Поскольку новые винчестеры предназначены для ЦОД, операторам потребуется несколько месяцев чтобы провести необходимые испытания и подготовиться к использованию новых HDD со своими приложениями. В Toshiba говорят, что массовые поставки жёстких дисков MG07ACA по B2B каналам ожидается в конце первого – начале второго квартала 2018 года. Как только Toshiba удовлетворит спрос на MG07ACA со стороны своих ключевых клиентов, компания начнёт продажи жёстких дисков объёмом 12 Тбайт и 14 Тбайт через дистрибьюторов, что означает, что они в конечном итоге окажутся на Amazon.

Учитывая специфику серверных HDD, Toshiba не раскрывает стоимость жёстких дисков семейства MG07ACA. Тем не менее, поскольку последние относятся к сегменту ультравысокого класса, следует ожидать соответствующих ценников.