Некоторые HDD Seagate и Western Dig..

Некоторые HDD Seagate и Western Digital тайно используют SMR

Технология черепичной магнитной записи (shingled magnetic recording, SMR) позволяет увеличить ёмкость жёстких дисков на 15 20 % в зависимости от конкретной реализации. Однако она не лишена недостатков, главным из которых является низкая скорость записи/перезаписи, что критично при использовании в клиентских компьютерах. Тем не менее, как Seagate Technology, так и Western Digital скрытно используют SMR для накопителей, предназначенных для ПК и NAS.

SMR: Из ЦОД во все сегменты?

Два лидирующих производителя жёстких дисков Seagate Technology и Western Digital широко используют технологию SMR для своих устройств вот уже многие годы. Главной особенностью метода является запись новых дорожек, которые перекрывают часть ранее записанных магнитных треков. Перекрывающиеся дорожки замедляют запись/перезапись, поскольку архитектура SMR-накопителей требует записать новые данные, а затем перезаписать соседние дорожки. С целью оптимизировать скорость записи/перезаписи, SMR-пластины имеют и обычные PMR-дорожки, которые работают подобно псевдо-SLC кешу твердотельных накопителей (данные с которого перезаписываются в основную часть флеш-памяти во время простоя). Поскольку ёмкость PMR-дорожек ограничена, как только они заполняются данными, скорость записи катастрофически падает, поскольку HDD требуется перезаписать их в SMR-сегмент. Таким образом, жёсткие диски на базе SMR отличаются весьма низкой средней скоростью записи/перезаписи.

Черепичная магнитная запись: основные принципы

Официально, технология черепичной магнитной записи применяется главным образом в HDD для центров обработки данных (ЦОД), используются для архивов и приложений типа WORM (write once, read many), где редко необходима перезапись. Тем не менее, как Seagate, так и Western Digital поставляют использующие черепичную магнитную запись жёсткие диски для совсем других сегментов рынка, как выяснили журналисты сайта Blocks Files (1, 2).

Не все барракуды одинаково полезны

Seagate никогда не делала большого секрета из того, что некоторые из её винчестеров для NAS, резервного копирования, видеонаблюдения и мобильных ПК, также используют SMR-пластины. Однако помимо PMR-дорожек такие жёсткие диски используют ряд иных методов для оптимизации производительности, такие как аппаратное управление операциями записи, кешем на базе SLC NAND и другими. Такой подход называется drive-managed SMR (DM-SMR).

Официальная документация Seagate явно указывает, что жёсткие диски Archive v2 ёмкостью 5, 6 и 8 Тбайт, а также Exos 5E8 ёмкостью 8 Тбайт используют технологию DM-SMR. В случае с Archive v2 SMR пластины применяются главным образом для снижения себестоимости, в то время как Exos 5E8 с четырьмя 2-Тбайт пластинами может похвастаться как невысокой себестоимостью, так и низким энергопотреблением на уровне гелиевых винчестеров.

Как оказывается, Seagate также применяет технологию DM-SMR для жёстких дисков Barracuda ST2000DM008 (2 Тбайт/7200 оборотов в минуту), ST4000DM004 (4 Тбайт/5400 оборотов в минуту) и ST8000DM004 (8 Тбайт/5400 оборотов в минуту), а также Desktop ST5000DM000 (5 Тбайт/5900 оборотов в минуту) не указывая этого в документации. В интервью с Blocks Files компания Seagate подтвердила использование DM-SMR, но отказалась комментировать отсутствие отражения этого факта в документации.

Клиентские ПК редко имеют дело с рабочими нагрузками, характеризующимися высокой интенсивностью записи. Таким образом, в отдельных случаях использование DM-SMR HDD может быть оправдано: офисные работники редко записывают на локальные ПК большие файлы. Для тех же, кто использует ПК для развлечений, характерна запись крупных файлов, а потому скорость записи важна, но не критична. Впрочем, есть и другие варианты использования, где применение жёстких дисков с DM-SMR выглядит странным.

Не прекрасный красный: WD Red на SMR

Компания Western Digital формально считает SMR подходящей в первую очередь для серверных жёстких дисков, а потому всегда официально исповедовала подход host-managed SMR (HM-SMR), когда управление операциями записи осуществляется программным обеспечением оператора ЦОД. Тем не менее, нам известно, что уже долгое время в компании разрабатывались технологии управления SMR-накопителями на уровне устройства (DM-SMR).

Судя по всему, одними из первых клиентских жёстких дисков Western Digital на базе DM-SMR стали недорогие винчестеры WD Red ёмкостью 2 6 Тбайт последнего поколения (WDx0EFAX), документация к которым никак не отражает технологию записи. Такие HDD применяются в различных сетевых хранилищах где зачастую работают в режимах RAID. Типично, RAID массивы с несколькими жёсткими дисками гарантируют довольно высокую производительность. Однако, не в случае WD Red на основе DM-SMR. Во-первых, RAID не отменяет ограниченной ёмкости PMR-дорожек и, как следствие, низкой скорости записи/перезаписи. Во-вторых, как только в такой массив добавляется ещё один винчестер, перестройка RAID массива занимает в некоторых случаях до восьми дней, во время которого массивом едва ли можно полноценно пользоваться. Более того, иногда это может вызывать ошибки.

Жёсткие диски WD Red и WD Red Pro

Представители Western Digital подтвердили использование DM-SMR для жестких дисков WD Red ёмкостью 2 6 Тбайт последнего поколения (WDx0EFAX) в разговоре с Blocks Files, но отказались признавать наличие проблем с RAID-массивами. Судя по всему, некоторые NAS просто не рассчитаны на работу с DM-SMR накопителями, что и вызывает ошибки.

В типичной среде NAS для малого бизнеса и дома рабочие нагрузки скачкообразны, что оставляет достаточное время в режиме простоя для операций обслуживания , говорится в заявлении Western Digital.

Больше SMR?

Поскольку черепичная магнитная запись позволяет увеличить ёмкость HDD без существенного увеличения себестоимости, то SMR будет применяться в жёстких дисках для самых разных приложений. К сожалению, нельзя противостоять неизбежному переходу на новые технологии записи и сопутствующие им особенности. Однако отсутствие должного информирования пользователей со стороны производителей винчестеров явно вызывает вопросы и заслуживает порицание.

Видео

Накопители

toshiba_predstavila_portativnye_zhestkie_diski_canvio_na_vse_sluchai_zhizni_default.jpg

Toshiba представила портативные жёсткие диски...

  • Сен 01, 2020
  • 352

Корпорация Toshiba анонсировала новые портативные жёсткие диски семейства Canvio, продажи которых начнутся нынешней осенью. В частности, дебютировали ...

Звук и акустика

gryaduschie_nakladnye_naushniki_apple_airpods_studio_pokazalis_na_foto_default.jpg

Грядущие накладные наушники Apple AirPods Stu...

  • Сен 16, 2020
  • 15

Серия беспроводных наушников Apple AirPods стала невероятно популярной. С момента её запуска прошло уже почти четыре года, и теперь Apple планирует вы...

Наверх