`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Тимур Ягофаров

Жесткие диски еще повоюют!

+77
голосов

В последнее время внимание ИТ-профессионалов приковано, в основном, к твердотельным накопителям, поэтому может сложиться впечатление, что потенциал жестких дисков исчерпан. На самом деле уже в ближайшее время нас ждет появление еще более емких HDD на базе новых технологий.

О ближайших перспективах рынка жестких дисков рассказывалось на собрании инвесторов WD, материалы которого я уже освещал в публикации о темпах миграции с HDD на SSD. Теперь предлагаю обратиться к той части презентации, что была посвящена перспективам развития жестких дисков.

Если обратиться к истории развития этих устройств, то окажется, что за 50 лет своего существования они увеличили плотность размещения информации ни много ни мало более чем в 50 млн раз. Припоминаю, как с трепетом входил в отсек с накопителями в зале, где был установлен мейнфрейм нашей организации. Внушительного размера диски, заключенные в пластиковые чехлы, тогда вмещали чуть больше 7 МБ. А ПК категории AT286, за которым мне впервые довелось поработать, был оснащен невероятно большим диском на 120 МБ. Впрочем, он очень быстро был заполнен. Сегодня же счет объемов уже ведется в терабайтах. Впрочем, в ближайшей перспективе вряд ли понадобятся в разы более емкие накопители в клиентских устройствах. Нас уже почти приучили хранить свои данные в «облаках», причем это могут быть и частные решения персонального класса.

(иллюстрации можно увеличить, кликнув на них)
Жесткие диски еще повоюют!
Вот для таких платформ и предполагается выпускать жесткие диски с увеличенным объемом. Потому что главными источниками потоков данных будут вовсе не конечные пользователи с их любовью к фото, музыке и фильмам. Основным драйвером роста объемов хранения данных в ЦОДах станут устройства категории IoT. Вот для обработки поступающей с них информации и потребуются еще более емкие жесткие диски, потому что именно эта технология в состоянии обеспечить наилучшее соотношение цены и емкости.

Жесткие диски еще повоюют!

В настоящее время на рынок выходят наиболее емкие HDD, в которых реализована технология Shingled Magnetic Recording (SMR). Она стала развитием Perpendicular Magnetic Recording (PMR), исчерпавшей на сегодняшний день свой потенциал плотности записи. Суть SMR заключается в том, что в отличие от PMR, дорожки с записанными данными несколько перекрываются, тогда как в PMR они отделены друг от друга небольшими зазорами. Свое название новая технология получила от способа перекрытия крыш с помощью дранки, по такому же принципу и зоны записи на диске с технологией SMR перекрывают друг друга. Этот способ позволил увеличить плотность записи в 1,3 раза по сравнению с предыдущим поколением PMR, где был достигнут предел уменьшения зоны записи в продольном направлении.

Жесткие диски еще повоюют!

Напомним, что впервые SMR была представлена в 2015 году. А следующим шагом в развитии технологий жестких дисков станет двунаправленная магнитная запись (Two-Dimensional Magnetic Recording, TDMR). Она предусматривает усложнение конструкции головки, где появится три считывающие канала, охватывающие три соседних дорожки с записанными данными. Поступающие с них сигналы будут обрабатываться для выделения данных с центральной. Такая конструкция позволит увеличить соотношение сигнал/шум. В результате плотность записи увеличится еще в 1,2 раза.

Жесткие диски еще повоюют!

А далее на очереди находится технология магнитной записи с тепловой поддержкой (Heat-Assisted Magnetic Recording, HAMR). Признаться, мне доводилось слышать о ней достаточно давно, но, видимо, слишком уж сложной оказалась задача ее коммерческого внедрения. В данном случае, размер зоны записи будет определяться диаметром луча лазера, с помощью которого выполняется разогрев специального магнитного материала на основе соединений железа и платины. Запись на него возможна только при превышении порогового значения температуры. Этот переход позволит еще вдвое, а то и второе увеличить плотность.

Но и это не предел возможностей HDD. На горизонте уже появилась технология магнитной записи с тепловой поддержкой и распределением битов (Heat-Assisted Bit Patterned Magnetic Recording, HBMR), которая даст возможность еще в 2-3 раза поднять потолок плотности.
Жесткие диски еще повоюют!
Когда же можно ждать новые диски на базе TDMR и HAMR? Согласно планов WD, в нынешнем году можно ожидать лишь накопители на базе SMR с максимальной емкостью 14 ТБ. А вот уже в 2018 г планируется появление устройств с технологией TDMR, вслед за чем в 2019 должны появиться первые коммерческие решения с использованием HAMR. Так что жесткие диски еще повоюют…     

+77
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Какой у них диаметр? Может лучше пойти по пути увеличения диаметра и количества пластин?

Моторы для дисков, приводы, головки и их консоли делают субподрядчики. Изменить форм-фактор (диаметр пластин) - значит менять все это. Содержать второе производство имеет смысл только при тираже. Нет тиража- никто не станет ломать стандарты. Плотность записи на пластину растет. Количество пластин, к примеру, увеличили, когда перешли на гелий как наполнитель камер.

Я сейчас читаю Дилемма Инноватора. В ней расказывается как диски уменьшались в размере 14 -> 8 -> 5.25 -> 3.5 -> 1.8 дюймов. При этом стоимость мегабайта росла относительно предыдущих (больших) форм-факторов.
Если диски делаются для датацентров, то размер (маленький) отходит на второй план. Главное - цена мегабайта. Вот я и думаю: может вернуть 14 дюймовые диски?

Было дело, уменьшались. Доходило даже до дюймовых дисков. Потом все стабилизировалось в двух точках равновесия: 2.5" под производительные диски (и это направление полностью накрыли SSD) и 3.5" под емкие диски. И даже в дата-центрах никто не собирается переходить на нестандартные диски емкостью, скажем 30-40TB, при наличиии стандартных на 10TB. Дело же не только в емкости на удельный кубомиллиметр отдельно взятого диска, но и в отказоустойчивости хранения в целом. А его строят на размазывании данных по стандартным устройствам хранения (множеству дисков множества серверов или JBOD). От перерасхода емкости спасаются всякими Erasure coding.

Параллельно шла работа по "уплощению" накопителей: от полновысотного (FH) — до половинной высоты (HH) и меньше. Тоже поучительная история с возможным отскоком.

Как мне кажется отскок организовать намного проще и в нем больше смысла "уплотнения" на квадратный дюйм

Давайте разберемся с целями.

Ни увеличение диаметра пластин (возврат к форм-фактору 5.25" и выше), ни увеличение высоты (FH вместо HH) не дает "уплотнения" данных. Зато потребует замены механической обвязки (моторы, актуаторы, посадочные шахты и пр). На самом деле в дата-центрах нет дефицита пространства. Плотность вычислительной мощности обычно привязывают к энергоэффективности, к капитальным затратам на сопровождение (подвод питания, отвод тепла и пр). Удельная емкость хранения в расчете на кубометр - не тот приоритет дата-центров, чтобы индустрия переехала на новые стандарты. Их больше интересует управляемость хранением, чем плотность хранения.

В персональных задачах емкие диски тоже не нужны настолько, чтобы родить массовый спрос на новый стандарт.

Будут уплотнять запись на пластины, придумывать новые методы записи (например, с термоподогревом, HAMR). В каких-то задачах обойдутся черепичной записью (SMR). Но формат, скорее всего, останется надолго.

Помнится, после SCSI-диска Piranha компания WDC побожилась больше не выпускать полновысотных драйвов. И верна этому. Стандарт дороже денег :)

https://www.youtube.com/watch?v=rwNOaZVRfLM

> На самом деле в дата-центрах нет дефицита пространства

Вы отлично уловили суть. Почему уменьшался размер жестких дисков? Потому что уменьшались компьютеры. Через -надцать лет SSD вытеснят жесткие диски с этого рынка, но в датацентрах останутся они или нет зависит от цены мегабайта. Возврат к истокам мне кажется хорошим решением.

Не всё так просто. Тут уже несколько раз прозвучали предположения о том каким образом ДЦ приоритезируют свой выбор дисков - формфактор/емкость/цена Мб. Но последние технологии в области хранения (Software defined storage) могут вставить свои 5 копеек и всё перевернуть с ног на голову.
Масштабируемость хранилища теперь никак не зависит от всех этих параметров. С появлением Storage Tiering пропала необходимость гнаться за "золотой серединой" (цена Мегабайта). Холодные данные автоматически "переезжают" на емкие и медленные носители, а для горячих данных испольуется дорогущий NVMe.
Storage Pool-ы строяться с использованием 10% быстрых и 90% медленных дисков, и пользователь получает один быстрый и огроменный диск. Очень в редких случаях неободимо держать такой же огроменный диск Flash-only, это очень дорого, хотя и такие случаи есть. В то же время я не знаю ни одного примера, когда нужен большой и медленный диск.
Если в ДЦ не хватает емкости - в JBOD добавляют медленный, но ороменный HDD.
Не хватает скорости/кеша - добавляют SSD/NVMe в тот же пул.

Это я к чему: рассматривать и спорить о характеристиках дисков (скорости, емкости, формфакторе) теперь имеет смысл только в области персонального использования (PC/Laptop).
ДЦ, которые являются самыми большими игроками на рынке и больше остальных влияют на индустрию - эти штуки уже давно не интересуют. А их влияние будет ещё больше усиливаться.
И ещё один момент - я скорее поверю что ДЦ закажут новую технологию хранения в низким потреблением или тепловыделением, нежели с большим обьёмом. Счета за э/э в ДЦ - это основная статья затрат.

Все так. И основной прорыв из недавних, случившийся с HDD - это гелиевое наполнение камер. Убили двух зайцев: снизили на 20% энергопотребление и удалось уплотнить набивку пластинами.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT