西部數(shù)據(jù)OptiNAND提升硬盤容量和性能

西部數(shù)據(jù) (WD) 在今天舉行的公司 HDD Reimagine 活動(dòng)中宣布了 OptiNAND 閃存增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)。這項(xiàng)新技術(shù)優(yōu)化并集成了 HD??D 與集成 NAND (iNAND)。這種新型嵌入式閃存驅(qū)動(dòng)器使客戶能夠滿足當(dāng)今和未來數(shù)據(jù)創(chuàng)建的指數(shù)增長(zhǎng)。不過，讓我們明確一點(diǎn)，這并不是混合硬盤驅(qū)動(dòng)器的新玩法——OptiNAND 的細(xì)微差別要大得多。

什么是 WD OptiNAND?

簡(jiǎn)而言之，WD OptiNAND 是一個(gè)將 iNAND、控制器和固件結(jié)合為一個(gè) SoC 的平臺(tái)，交付在硬盤的 PCB 上。iNAND 是一個(gè) 64 層動(dòng)態(tài)閃存 (BICS3) 封裝，用于管理硬盤驅(qū)動(dòng)器的元數(shù)據(jù)。iNAND 技術(shù)可以在同一設(shè)備中啟用 SLC 進(jìn)行大量寫入操作和 TLC 進(jìn)行大量讀取操作。WD 表示，這些閃存增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器將提供更高的容量、性能和可靠性。這就是為什么超大規(guī)模者對(duì) WD 的冷數(shù)據(jù)和存檔層的新技術(shù)非常感興趣。

還必須指出的是，這些并不是混合硬盤驅(qū)動(dòng)器。混合概念將閃存與硬盤配對(duì)，試圖讓最終用戶和存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠獲得閃存的性能優(yōu)勢(shì)以及硬盤的容量和每 TB 成本優(yōu)勢(shì)。這些驅(qū)動(dòng)器雖然一團(tuán)糟。它們價(jià)格昂貴，性能不佳，并且操作系統(tǒng)支持非常有限。因此，了解 OptiNAND 不是混合硬盤技術(shù)很重要。所有數(shù)據(jù)都從 HDD 盤片中讀取和寫入。

WD OptiNAND 如何工作?

OptiNAND 需要一個(gè)支持其集成的硬盤驅(qū)動(dòng)器平臺(tái)。所以這將是一種向前發(fā)展的集成類型，可以在 SMR 或 CMR 驅(qū)動(dòng)器上工作。OptiNAND 最初作為 64GB 有效負(fù)載在 WD 的 20TB 級(jí) HDD 上提供，目前正在向云提供商和其他大客戶提供樣品。

如果您了解硬盤技術(shù)，那么對(duì)此的直接反應(yīng)可能是“HDD 不是已經(jīng)將 DRAM 用于元數(shù)據(jù)嗎?” 是的，但是相對(duì)于 64GB 的 iNAND，18TB HDD 的 DRAM 只有 512MB 的緩存。當(dāng)然，DRAM 也比 NAND 貴得多，因此擴(kuò)展到更大容量變得不切實(shí)際。

從持久性的角度來看，F(xiàn)lash 也很有趣。DRAM 會(huì)在斷電時(shí)刷新，但 NAND 是非易失性的，可以繼續(xù)保留元數(shù)據(jù)信息，而無需在啟動(dòng)序列后重新水合、出于某種原因從系統(tǒng)中刪除，或發(fā)生任何其他斷電事件。WD 的數(shù)據(jù)是，OptiNAND 驅(qū)動(dòng)器可以在意外斷電的情況下保護(hù)超過 100MB 的寫入緩存數(shù)據(jù)，比可以刷新約 2MB 的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器提高了 50 倍。

這里也有一個(gè)表演角度。硬盤延遲通過優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器固件而得到改善，重點(diǎn)是需要更少的相鄰磁道干擾 (ATI) 刷新，并減少在寫緩存啟用模式下對(duì)寫緩存刷新的需求。此外，從驅(qū)動(dòng)器檢索元數(shù)據(jù)會(huì)干擾主機(jī)操作和性能。OptiNAND 提供更高效的數(shù)據(jù)流。該平臺(tái)還將在未來為 WD 工程師提供更大的靈活性，以開發(fā)全新的功能，讓驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行得更快。

除了效率更高之外，元數(shù)據(jù)根本不再需要存儲(chǔ)在硬盤驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)上，從而為最終用戶釋放了更多可用空間。由于 iNAND 容量，與驅(qū)動(dòng)器遙測(cè)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)部分也不再需要駐留在 HDD 本身上。該平臺(tái)內(nèi)置的一些智能還可以提高效率，從而增加每英寸軌道數(shù) (TPI) 并增加面密度。

我們今天在哪里?

OptiNAND 是真實(shí)的，可以運(yùn)送給有大量數(shù)據(jù)需求的大客戶。雖然閃存令人興奮，但請(qǐng)參閱我們的Ruler SSD 播客，硬盤驅(qū)動(dòng)器確實(shí)占據(jù)了數(shù)據(jù)中心位存儲(chǔ)的最大份額。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，到 2025 年，HDD 將占企業(yè)市場(chǎng)銷售容量的 82%。

使用新架構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器將利用三級(jí)執(zhí)行器 (TSA) 和 HelioSeal 技術(shù)等技術(shù)，并將提供每盤 2.2TB 的容量，以擴(kuò)展 PMR 技術(shù)的容量增益。當(dāng)前采樣的 20TB SKU 是 9 盤驅(qū)動(dòng)器，這讓我們非常接近 20TB 分類。雖然這只是一個(gè)開始，但是當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)普遍可用時(shí)，它很可能會(huì)出現(xiàn)在 22TB 或 24TB 的迭代中。

值得注意的是，如今 OptiNAND 還沒有完全準(zhǔn)備好徹底改變 HDD 的容量或性能。這是一個(gè)漸進(jìn)的步驟，可以幫助 WD 從他們的硬盤驅(qū)動(dòng)器中提取更多的牛奶。然而，它是一個(gè)平臺(tái)，讓 WD 有可能隨著時(shí)間的推移提取更多。在大型數(shù)據(jù)中心，即使是容量、性能和可靠性的一點(diǎn)點(diǎn)提升都會(huì)產(chǎn)生重大影響。