Western Digital (WD) har tillkännagett den OptiNAND flash-förbättrade enhetsarkitekturen vid företagets HDD Reimagine-evenemang som hölls idag. Denna nya teknik optimerar och integrerar hårddiskar med integrerad NAND (iNAND). Denna nya klass av inbäddade flash-enheter gör det möjligt för kunder att möta den exponentiella tillväxten av dataskapande, både idag och i framtiden. Låt oss dock vara tydliga, detta är inte ett nytt spel på hybridhårddiskar – OptiNAND är mycket mer nyanserad.
Vad är WD OptiNAND?
I enklaste termer är WD OptiNAND en plattform som kombinerar iNAND, kontroller och firmware som en SoC som levereras på kretskortet på en hårddisk. iNAND är ett 64-lagers dynamiskt flash-paket (BICS3) som hanterar hårddiskens metadata. iNAND-tekniken kan aktivera både SLC för skrivtunga operationer och TLC för lästunga operationer i samma enhet. WD säger att dessa flash-förbättrade enheter kommer att erbjuda förbättrad kapacitet, prestanda och tillförlitlighet. Det är därför hyperskalare har stort intresse för WD:s nya teknik för sina kalla data- och arkivnivåer.
Det är också viktigt att påpeka att dessa inte är hybridhårddiskar. Hybridkonceptet parade ihop flash med hårddiskar för att försöka komma till en plats där slutanvändare och lagringssystem kunde ha prestandafördelarna med flash och kapaciteten och kostnaden per terabyte fördelarna med en hårddisk. Dessa enheter var dock en komplett röra. De var dyra, presterade dåligt och hade mycket begränsat operativsystemstöd. Som sådan är det viktigt att förstå att OptiNAND inte är en hybridhårddiskteknik. All data läses från och skrivs till hårddiskplattorna.
Hur fungerar WD OptiNAND?
OptiNAND kräver en hårddiskplattform som stöder dess integration. Så detta kommer att vara en framtida typ av integration och kan fungera på SMR- eller CMR-enheter. OptiNAND levereras initialt som en 64GB nyttolast på WD:s 20TB klass hårddiskar som för närvarande samplar med molnleverantörer och andra stora kunder.
Om du känner till hårddiskteknik kan det omedelbara svaret på detta vara något i stil med "Använder inte hårddiskar redan DRAM för metadata?" Jo ja, men i förhållande till att ha 64 GB iNAND, är en 18 TB hårddisks DRAM bara 512 MB cache. Naturligtvis är DRAM också mycket dyrare än NAND, så att skala till större kapaciteter blir opraktisk.
Flash är också intressant ur en uthållighetssynpunkt. DRAM töms vid strömavbrott, men NAND är icke-flyktigt och kan fortsätta att behålla metadatainformation utan att behöva återhydrera efter en uppstartssekvens, tas bort från systemet av någon anledning eller någon annan händelse där strömmen sjunker. WD:s siffror är att OptiNAND-enheter kan säkra mer än 100 MB skrivcache-data i händelse av ett oplanerat strömavbrott, en 50X förbättring jämfört med standardenheter som kan spola cirka 2 MB.
Det finns en prestationsvinkel här också. Hårddiskens latens förbättras med optimeringar för att driva firmware fokuserade på att kräva färre uppdateringar av angränsande spårinterferens (ATI) och minska behovet av skrivcache-tömningar i skrivcacheaktiverat läge. Även hämtning av metadata från enheten stör värddriften och prestanda. OptiNAND erbjuder ett effektivare dataflöde. Plattformen kommer också att erbjuda WD-ingenjörer mer flexibilitet i framtiden, för att utveckla helt ny funktionalitet som låter frekvensomriktarna arbeta snabbare.
Förutom att vara effektivare behöver metadata inte längre lagras på hårddiskmedia alls, vilket frigör lite mer användbart utrymme för slutanvändaren. Det finns andra delar av data relaterade till disktelemetri som inte längre behöver finnas på själva hårddisken, tack vare iNAND-kapaciteten. En del av intelligensen som är inbyggd i plattformen ger också effektivitetsvinster, vilket leder till fler spår per tum (TPI) och ökad yttäthet.
Var är vi idag?
OptiNAND är verkligt och levereras till stora kunder med ett stort databehov. Även om flashminne får all spänning, se vår Ruler SSD-podcast , är det sant att hårddiskar utgör lejonparten av bitlagringen i ett datacenter. Enligt IDC kommer hårddiskar att representera 82 % av den kapacitet som säljs till företagsmarknaden år 2025.
Diskar som använder den nya arkitekturen kommer att utnyttja teknologier som trippelstegs ställdon (TSA) och HelioSeal-teknik och kommer att erbjuda 2.2 TB per skiva för att utöka kapacitetsvinsterna på PMR-teknik. Den för närvarande sampling 20TB SKU är en 9 plattor enhet, vilket kommer oss nära nog att 20TB klassificering. Detta är dock bara början, men när den här tekniken blir allmänt tillgänglig kommer den sannolikt att dyka upp i en 22TB eller 24TB iteration.
Det är värt att notera att OptiNAND inte precis är redo att revolutionera hårddiskens kapacitet eller prestanda idag. Detta är ett stegvis steg som hjälper WD att mjölka ut lite mer från sina hårddiskar. Det är dock en plattform som ger WD potential att extrahera mer med tiden. I storskaliga datacenter gör till och med en liten bump i kapacitet, prestanda och tillförlitlighet en väsentlig skillnad.
Amazon