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 活動中宣布了 OptiNAND 閃存增強型驅(qū)動器架構(gòu)。這項新技術(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)動器使客戶能夠滿足當今和未來數(shù)據(jù)創(chuàng)建的指數(shù)增長。不過，讓我們明確一點，這并不是混合硬盤驅(qū)動器的新玩法——OptiNAND 的細微差別要大得多。

什么是 WD OptiNAND?

簡而言之，WD OptiNAND 是一個將 iNAND、控制器和固件結(jié)合為一個 SoC 的平臺，交付在硬盤的 PCB 上。iNAND 是一個 64 層動態(tài)閃存 (BICS3) 封裝，用于管理硬盤驅(qū)動器的元數(shù)據(jù)。iNAND 技術(shù)可以在同一設(shè)備中啟用 SLC 進行大量寫入操作和 TLC 進行大量讀取操作。WD 表示，這些閃存增強型驅(qū)動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 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)動器?；旌细拍顚㈤W存與硬盤配對，試圖讓最終用戶和存儲系統(tǒng)能夠獲得閃存的性能優(yōu)勢以及硬盤的容量和每 TB 成本優(yōu)勢。這些驅(qū)動器雖然一團糟。它們價格昂貴，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 需要一個支持其集成的硬盤驅(qū)動器平臺。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)動器上工作。OptiNAND 最初作為 64GB 有效負載在 WD 的 20TB 級 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，但是相對于 64GB 的 iNAND，18TB HDD 的 DRAM 只有 512MB 的緩存。當然，DRAM 也比 NAND 貴得多，因此擴展到更大容量變得不切實際。

從持久性的角度來看，F(xiàn)lash 也很有趣。DRAM 會在斷電時刷新，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)動器可以在意外斷電的情況下保護超過 100MB 的寫入緩存數(shù)據(jù)，比可以刷新約 2MB 的標準驅(qū)動器提高了 50 倍。

這里也有一個表演角度。硬盤延遲通過優(yōu)化驅(qū)動器固件而得到改善，重點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寫緩存刷新的需求。此外，從驅(qū)動器檢索元數(shù)據(jù)會干擾主機操作和性能。OptiNAND 提供更高效的數(shù)據(jù)流。該平臺還將在未來為 WD 工程師提供更大的靈活性，以開發(fā)全新的功能，讓驅(qū)動器運行得更快。

除了效率更高之外，元數(shù)據(jù)根本不再需要存儲在硬盤驅(qū)動器介質(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)動器遙測相關(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 是真實的，可以運送給有大量數(shù)據(jù)需求的大客戶。雖然閃存令人興奮，但請參閱我們的Ruler SSD 播客，硬盤驅(qū)動器確實占據(jù)了數(shù)據(jù)中心位存儲的最大份額。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)，到 2025 年，HDD 將占企業(yè)市場銷售容量的 82%。

使用新架構(gòu)的驅(qū)動器將利用三級執(zhí)行器 (TSA) 和 HelioSeal 技術(shù)等技術(shù)，并將提供每盤 2.2TB 的容量，以擴展 PMR 技術(shù)的容量增益。當前采樣的 20TB SKU 是 9 盤驅(qū)動器，這讓我們非常接近 20TB 分類。雖然這只是一個開始，但是當這項技術(shù)普遍可用時，它很可能會出現(xiàn)在 22TB 或 24TB 的迭代中。

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