Про накопители

[Flanger]

Жёсткие диски стали менее надёжными, показала статистика Backblaze за 2023 год — Seagate оказались хуже всех

Компания Backblaze, предлагающая услуги по резервному копированию и облачному хранения данных, опубликовала статистику по отказам жёстких дисков в 2023 году. Отчёт составлен на основе 35 различных моделей HDD, общее количество которых у компании перевалило за 250 тыс.

Ниже представлена таблица со всеми 35 моделями HDD, количеством тех или иных накопителей, их среднем времени работы, а также количеством вышедших из строя жёстких дисков, включая их процентное соотношение. Примечательно, что в ассортименте Backblaze по-прежнему находятся рабочие модели HDD, которым уже более 8,5 лет. Среднегодовая частота отказов (AFR) для всех HDD составляет 1,7 %.

 Ниже представлена более компактная выборка с самыми популярными моделями HDD и данные об их среднегодовой частоте отказов за последние три года. Примечателен здесь рост показателя AFR c течением времени, и это является несколько тревожным знаком — HDD становятся менее надёжными. Также заметим, что чаще других ломались 14-Тбайт накопители Seagate, а реже всех — 16-Тбайт HDD от Western Digital.

Компания также подготовила статистику среднегодовой частоты отказов (AFR) с учётом объёма HDD и времени работы начиная с первого квартала 2021-го года и заканчивая четвёртым кварталом 2023-го года. Как показывает график ниже, реже всего ломались модели HDD объёмом 6 Тбайт, а чаще всего — 10-Тбайт накопители.

Backblaze также предоставила данные среднегодовой частоты поломок HDD с учётом их возраста. В выборку попали жёсткие диски компаний HGST и Seagate, а также Toshiba и WD. За период 36 месяцев уровень поломок выше значения 1,5 % наблюдался только у жёстких дисков компании Seagate.

Однако данная выборка является не совсем репрезентативной, поскольку у Backblaze не набралось достаточного объёма данных для HDD от других производителей по этому показателю.

 

[Flanger]

Sony начнёт массовое производство лазерных диодов для HDD на 30+ Тбайт компании Seagate

Компания Seagate Technology начала сотрудничать с компанией Sony с сфере производства передовых жёстких дисков. Известная своим опытом в производстве лазерных диодов Sony будет выпускать для Seagate нанофотонные лазеры для записывающих головок, которые нужны для дальнейшего повышения ёмкости накопителей.

В начале 2024 года компания Seagate Technology представила новую платформу HDD Mozaic 3+ и первые 30-Тбайт накопители на её основе. В основе разработки лежит магнитная запись с подогревом записывающего слоя или HAMR. Для этого в записывающую головку встроен лазерный диод, который в момент записи разогревает магнитное зерно диаметром 35 нм до 400 °C. Традиционно магнитные головки для Seagate разрабатывала компания TDK. Теперь, как выяснилось, в этом также будет принимать активное участие компания Sony.

По данным японских источников, подразделение Sony Semiconductor Solutions начнёт производство специализированных лазерных диодов в мае. Для этого компания инвестирует в общей сложности около 5 млрд иен ($33 млн) в завод в префектуре Мияги, на севере главного острова Японии, и фабрику в Таиланде, где будут установлены новые производственные линии. Благодаря новым диодам компания Seagate намерена быстро нарастить выпуск жёстких дисков ёмкостью от 30 Тбайт и больше по мере совершенствования технологии.

Платформа Seagate HDD Mozaic 3+. Источник изображения: Seagate

Как считают аналитики, расширение предложений в сфере генеративного искусственного интеллекта быстро увеличивает спрос на центры обработки данных. Немецкая исследовательская компания Statista, например, подсчитала, что в 2025 году глобальное производство данных составит не менее 181 Збайт, что на 90 % больше, чем в 2022 году. На самом деле, проблема тут не в нехватке жёстких дисков, а в необходимости земли, строений и источников энергии, но это уже другая история.

[Flanger]

Huawei придумала магнитоэлектрические диски с высокой плотностью и низким энергопотреблением

Компания Huawei разрабатывает инновационную технологию магнитоэлектрических дисков для архивирования данных с кодовым названием OceanStor Arctic. Впервые об этой разработке производитель упомянул в ходе международной выставки электроники MWC 2024. Отмечается, что новая технология хранения данных позволит на 20 % снизить общую стоимость подключения по сравнению с магнитными лентами и на 90 % снизить энергопотребление по сравнению с жёсткими дисками.

По словам Huawei, магнитоэлектрический диск (MED) представляет собой инновационную разработку в области магнитных носителей. Первое поколение MED будет предлагаться в виде дисков большой ёмкости. Общая ёмкость серверной стойки на базе таких дисков составит более 10 Пбайт. При этом её потребляемая мощность будет ниже 2 кВт. Первое поколение дисков MED будет предназначено для архивного хранения данных. Такие диски должны появиться в продаже примерно в первой половине 2025 года.

Портал Tom’s Hardware в качестве сравнения приводит типичную серверную стойку формата 42U, которая может вмещать до 288 жёстких дисков, общим объёмом до 8,64 Пбайт, если в расчёт берутся, например, новейшие жёсткие диски Seagate с технологией магнитной записи с подогревом (HAMR) объёмом по 30 Тбайт каждый. Общее энергопотребление такой стойки составит около 2,88 кВт.

Как пишет Block and Files, MED — это совершенно новая технология. Тот факт, что Huawei использует при её упоминании термин диск, а не накопитель, может говорить о том, что носитель MED, скорее всего, содержит вращающийся внутренний элемент (или элементы), а также головку (головки) для чтения и записи. Huawei пока не вдаётся в детали своей разработки, поэтому размеры накопителя неизвестны. Совсем необязательно, что он будет выполнен в привычном формфакторе 3,5 дюйма, в котором выпускаются актуальные модели жёстких дисков от Seagate, Toshiba и Western Digital.

Также отмечается, что основе технологии MED лежит магнитоэлектрический эффект, создающий связь между магнитными и электрическими свойствами материала. Как это будет применяться в случае с вращающимися дисками — неизвестно.

[Flanger]

Pure Storage: рост ёмкости SSD будет ограничен возможностями DRAM

Компания Pure Storage, специализирующаяся на All-Flash СХД, считает, что дальнейшее увеличение вместимости SSD будет сопряжено с рядом трудностей, продиктованных необходимостью применения DRAM. Об этом, как сообщает ресурс Blocks & Files, рассказал Шон Роузмарин (Shawn Rosemarin), вице-президент Pure по исследованиям и разработкам.

По его словам, коммерческим SSD требуется примерно 1 Гбайт DRAM на каждый 1 Тбайт флеш-памяти. Наличие DRAM необходимо для подсистемы Flash Translation Layer (FTL). По словам Роузмарина, для накопителя ёмкостью 30 Тбайт требуется 30 Гбайт DRAM, для 75 Тбайт — 75 Гбайт и т. д. Таким образом, для SSD вместимостью, например, 128 Тбайт нужно 128 Гбайт DRAM, а это уже сопоставимо с объёмом ОЗУ в сервере.

Роузмарин отмечает, что увеличение вместимости корпоративных SSD свыше 30 Тбайт будет проблематично. Во-первых, DRAM заметно дороже NAND, что приведёт к значительному росту стоимости SSD. Во-вторых, из-за увеличения объёма DRAM возрастает энергопотребление, что не только поднимет стоимость владения, но и ухудшит надёжность накопителя. В результате по мере роста вместимости SSD заказчики могут столкнуться с серьёзным увеличением затрат.

Роузмарин заявляет, что единственный способ обойти указанные проблемы — найти более экономичную и менее энергозатратную альтернативу DRAM. Необходимые функции, по его словам, могут быть перенесены непосредственно на ПО СХД. Именно такой подход Pure реализует со своими проприетарного накопителями DFM (Direct Flash Module), последняя модификация которых имеет ёмкость 75 Тбайт. В этих устройствах отсутствует зависимость от DRAM на уровне накопителей.

Компания намерена выпустить DFM ёмкостью 150 Тбайт в 2025 году, а на 300 Тбайт — ориентировочно в 2026-м. В дальнейшие планы входит создание изделий вместимостью 600 Тбайт и 1,2 Пбайт. Аналогичного подхода придерживается и IBM в своих накопителях FlashCore Modules (FCM).

[Flanger]

В Seagate придумали, как нарастить ёмкость HDD до 120 Тбайт — произойдёт это нескоро

Seagate Technology, в сотрудничестве с Национальным институтом материаловедения (NIMS) и Университетом Тохоку (TU), представила технологию трёхуровневой магнитной записи на двухслойных гранулированных носителях. Этот метод, основанный на принципах многоуровневой магнитной записи с подогревом (HAMR), открывает перспективу увеличения ёмкости жёстких дисков (HDD) до 120 Тбайт и более, но пока только в лабораторных условиях.

Технология HAMR компании Seagate, ознаменовавшая новую эру в развитии систем хранения данных, позволяет увеличить плотность записи минимум вдвое по сравнению с традиционными методами перпендикулярной магнитной записи (PMR). Она достигается путём локализованного нагрева поверхности носителя с помощью лазера до температуры Кюри, что снижает магнитную коэрцитивность и позволяет записывать информацию на более мелкие участки. Это решение мгновенно предлагает увеличение ёмкости HDD до 60 Тбайт в настоящее время, а новая разработка в перспективе позволить достичь порога в 120 Тбайт. Исследователи ожидают, что это удастся реализовать в ближайшие 10-15 лет.

Инновационность подхода заключается в использовании двухслойных носителей, структура которых формируется двумя наногранулированными плёнками FePt-C, разделёнными прослойкой Ru-C с кубической кристаллической структурой. Такой подход позволяет осуществлять независимую запись на каждом из слоёв под действием отдельных магнитных полей и температурных условий. Подгонка параметров лазера и магнитного поля в процессе записи обеспечивает возможность удвоения плотности записи и, как следствие, ёмкости HDD без кардинальной смены материалов магнитного слоя.

По оценкам исследователей, подобная структура способна достигать плотности записи свыше 10 Тбит/кв. дюйм, что позволит в будущем создавать HDD объёмом свыше 120 Тбайт на основе 10 пластин. Такие параметры становятся достижимы благодаря уникальным характеристикам двухслойных гранулированных дисков, каждый из которых имеет разную температуру Кюри и магнитокристаллическую анизотропию.

Следует отметить, что хотя этот метод возможен в лабораторных условиях, реализация данной технологии на практике встречает ряд препятствий. Сложность производства, необходимость разработки новых головок чтения и записи, а также повышение стоимости производства жёстких дисков являются основными барьерами на пути к её коммерциализации. Однако исследования в области гранулированных и упорядоченных гранулированных слоёв продолжаются, что может облегчить переход к более высоким плотностям записи без значительного увеличения сложности производства.