En el evento Western Digital HDD Reimagine Event ayer, la compañía presentó su última arquitectura de disco duro, un diseño de memoria flash híbrida Rust / NAND llamado OptiNAND.Pero como dijo el Dr. Siva Sivaram, presidente de Tecnología y Estrategia de WD, en una entrevista con Ars, OptiNAND casi no tiene similitudes con el híbrido tan difamado. SSD La unidad se introdujo por primera vez en 2011 y 2012.
OptiNAND no almacena en caché los datos del cliente para garantizar una velocidad similar a la de SSD, pero elimina los metadatos accesibles por firmware del disco y los almacena en NAND para proporcionar una mayor densidad de área.
20 TB por disco, sin SMR
-
Al igual que la unidad SMR de 20 TB del año pasado, la unidad OptiNAND utiliza EAMR para proporcionar corriente adicional al polo principal del cabezal de escritura.
Occidente digital
-
Los actuadores de tres etapas, al igual que los tres nudillos de un dedo humano, pueden lograr un posicionamiento rápido y preciso de la cabeza en las unidades de 20 TB del año pasado y de este año.
Occidente digital
-
El año pasado, la unidad de 20TB de Western Digital requirió una grabación magnética escalonada para lograr su alta densidad de área. Este año, la ventaja adicional proviene de la separación de los metadatos en lugar de las industrias superpuestas.
Occidente digital
El hito más tangible logrado por la arquitectura recientemente anunciada de Western Digital es una unidad de 20TB de nueve discos que no requiere grabación magnética escalonada (Micro-magnetismo) tecnología.El nuevo disco usa un subconjunto de Western Digital EAMR Tecnología que ha sido rebautizada como ePMR, presumiblemente para enfatizarla no SMR, que tiene graves impactos en el rendimiento y la disponibilidad en muchas cargas de trabajo comunes.
La nueva unidad utiliza la misma tecnología EAMR y actuador de tres etapas que los productos de 18TB y 20TB en julio del año pasado, pero aumenta la densidad de área al descargar los metadatos integrados al lado flash de la arquitectura OptiNAND.Los metadatos de los que estamos hablando no son metadatos del sistema de archivos, es hardware Se puede acceder a los metadatos mediante el firmware de la unidad, pero no se expondrán fuera de la propia unidad.
Golpes repetibles (Copiar a la derecha) Es la descripción del sistema rotatorio Incorrecto Esto se puede predecir de antemano, por ejemplo, oscilación estable debido a una alineación imperfecta del rotor microscópicamente. Los datos RRO son específicos para cada unidad individual, se generan en la fábrica durante el proceso de fabricación y se almacenan en el propio disco.
En una unidad tradicional típica, los metadatos de RRO se intercalan con datos accesibles para el cliente en el propio disco, lo que reduce el número de pistas por pulgada (TPI) disponibles para los datos del cliente, reduciendo así la densidad de área general del disco. La arquitectura OptiNAND permite a Western Digital mover estos metadatos de los platos al NAND integrado.
Para utilizar la tecnología de grabación actual para alcanzar los 20 TB en una unidad de nueve discos, necesita algún tipo de “ventaja” de próxima generación. En las unidades de 20 TB del año pasado, esta ventaja fue SMR; en el último modelo de este año, OptiNAND.
Aceleración de escritura sincrónica
Aunque Sivaram anunció en la entrevista que OptiNAND no se utiliza para almacenar datos de clientes, hay una excepción: en el caso de un corte de energía inesperado, el contenido de la memoria caché DRAM de la unidad se puede actualizar a OptiNAND.
Cuando se requiere que la unidad realice escrituras síncronas, esto puede tener un gran impacto en el rendimiento de la unidad, un modo especial de operación, generalmente por bases de datos, máquinas virtuales y la mayoría de las solicitudes de exportación NFS. Cuando la aplicación solicita “escrituras síncronas” a la unidad, todas las operaciones normales de agregación de escritura y almacenamiento en caché dejan de estar disponibles; la aplicación le dice al sistema operativo: “Después de confirmar que estos datos se han almacenado de forma permanente y segura en el disco”.
La arquitectura OptiNAND permite que la unidad complete esos sync() Llámelo de inmediato sin informar falsamente sobre la seguridad de los datos escritos de forma sincrónica. En lugar de suspender todas las operaciones que realiza la unidad para encontrar los cabezales en su lugar y escribir datos en los medios magnéticos, una vez que se acepta la escritura en el búfer DRAM de la unidad, la unidad puede simplemente decir “sus datos están seguros”.
Generalmente, esto se considerará una infracción insegura. Barrera de escritura Tarea. Pero en las unidades OptiNAND, se pueden aceptar hasta 100MiB de escrituras de “caché deshabilitada” en la DRAM, porque en caso de una falla de energía de emergencia, el capacitor integrado de la unidad puede mantener la DRAM disponible el tiempo suficiente para actualizar la caché de escritura. OptiNAND Cuando se restablece la energía, los datos sucios escritos temporalmente en OptiNAND se leen y se envían inmediatamente al almacenamiento rotatorio.
Al depender de la potencia del capacitor para eliminar las escrituras sucias de DRAM a OptiNAND, permitir que la unidad “manipule” la barrera de escritura puede mejorar significativamente el rendimiento de estas escrituras; en muchos casos, puede ser diez veces o más.
Casos de uso y disponibilidad
Según Sivaram, la nueva unidad OptiNAND será aplicable en cualquier lugar donde se utilice un disco duro tradicional. Sin el cuello de botella de rendimiento de la unidad o SMR administrado por host, se espera que estas unidades sirvan como reemplazos plug-and-play para unidades más antiguas y pequeñas en todo, desde NAS hasta centros de datos.
El disco OptiNAND de 20 TB se encuentra actualmente en las primeras etapas de producción y las muestras solo se envían a algunos clientes empresariales de Western Digital. Sin embargo, se espera que esta tecnología se convierta en la “base de innovación y diseño futuro” para toda la línea de productos de almacenamiento rotativo de Western Digital, y los productos para mercados específicos se lanzarán a finales de este año.
Hemos solicitado muestras de productos para pruebas y revisiones directas.
