Western Digital (WD) hat heute auf der HDD Reimagine-Veranstaltung des Unternehmens die Flash-erweiterte Laufwerksarchitektur OptiNAND angekündigt. Diese neue Technologie optimiert und integriert Festplatten mit integriertem NAND (iNAND). Diese neue Klasse eingebetteter Flash-Laufwerke ermöglicht es Kunden, dem exponentiellen Wachstum der Datenerzeugung heute und in Zukunft gerecht zu werden. Lassen Sie uns jedoch klarstellen, dass dies kein neuer Ansatz für Hybridfestplatten ist – OptiNAND ist viel nuancierter.
Western Digital (WD) hat heute auf der HDD Reimagine-Veranstaltung des Unternehmens die Flash-erweiterte Laufwerksarchitektur OptiNAND angekündigt. Diese neue Technologie optimiert und integriert Festplatten mit integriertem NAND (iNAND). Diese neue Klasse eingebetteter Flash-Laufwerke ermöglicht es Kunden, dem exponentiellen Wachstum der Datenerzeugung heute und in Zukunft gerecht zu werden. Lassen Sie uns jedoch klarstellen, dass dies kein neuer Ansatz für Hybridfestplatten ist – OptiNAND ist viel nuancierter.
Was ist WD OptiNAND?
Im einfachsten Sinne ist WD OptiNAND eine Plattform, die iNAND, Controller und Firmware als SoC kombiniert und auf der Platine einer Festplatte geliefert wird. Der iNAND ist ein 64-Layer-Dynamic-Flash-Paket (BICS3), das die Metadaten der Festplatte verwaltet. Die iNAND-Technologie kann sowohl SLC für schreibintensive Vorgänge als auch TLC für leseintensive Vorgänge im selben Gerät ermöglichen. WD sagt, dass diese Flash-erweiterten Laufwerke eine verbesserte Kapazität, Leistung und Zuverlässigkeit bieten werden. Aus diesem Grund haben Hyperscaler großes Interesse an der neuen Technologie von WD für ihre kalten Daten- und Archivebenen.
Es ist auch wichtig zu betonen, dass es sich hierbei keineswegs um Hybridfestplatten handelt. Das Hybridkonzept kombinierte Flash mit Festplatten, um zu erreichen, dass Endbenutzer und Speichersysteme von den Leistungsvorteilen von Flash und den Kapazitäts- und Kosten-pro-Terabyte-Vorteilen einer Festplatte profitieren können. Diese Laufwerke waren jedoch ein völliges Chaos. Sie waren teuer, leistungsschwach und hatten nur eine sehr eingeschränkte Betriebssystemunterstützung. Daher ist es wichtig zu verstehen, dass es sich bei OptiNAND nicht um eine Hybrid-Festplattentechnologie handelt. Alle Daten werden von den Festplattenplatten gelesen und auf diese geschrieben.
Wie funktioniert WD OptiNAND?
OptiNAND erfordert eine Festplattenplattform, die seine Integration unterstützt. Dies wird also eine zukünftige Art der Integration sein und kann auf SMR- oder CMR-Laufwerken funktionieren. OptiNAND wird zunächst als 64-GB-Nutzlast auf den Festplatten der 20-TB-Klasse von WD geliefert, die derzeit bei Cloud-Anbietern und anderen Großkunden getestet werden.
Wenn Sie sich mit Festplattentechnologie auskennen, könnte die unmittelbare Antwort darauf etwa lauten: „Verwenden Festplatten nicht bereits DRAM für Metadaten?“ Nun ja, aber im Verhältnis zu 64 GB iNAND beträgt der DRAM einer 18-TB-Festplatte nur 512 MB Cache. Natürlich ist DRAM auch viel teurer als NAND, sodass eine Skalierung auf größere Kapazitäten unpraktisch wird.
Flash ist auch unter dem Gesichtspunkt der Persistenz interessant. DRAM wird bei einem Stromausfall gelöscht, aber NAND ist nichtflüchtig und kann weiterhin Metadateninformationen speichern, ohne dass es nach einer Boot-Sequenz erneut hydriert werden muss, aus irgendeinem Grund aus dem System entfernt werden muss oder bei einem anderen Ereignis, bei dem der Strom ausfällt, erforderlich ist. Den Zahlen von WD zufolge können OptiNAND-Laufwerke im Falle eines ungeplanten Stromausfalls mehr als 100 MB Schreibcache-Daten sichern, eine 50-fache Verbesserung gegenüber Standardlaufwerken, die etwa 2 MB leeren können.
Auch hier gibt es einen Leistungsaspekt. Die Festplattenlatenz wird durch Optimierungen an der Laufwerksfirmware verbessert, die darauf abzielen, weniger Aktualisierungen aufgrund benachbarter Spurinterferenzen (ATI) zu erfordern und die Notwendigkeit von Schreib-Cache-Leerungen im Schreib-Cache-aktivierten Modus zu reduzieren. Außerdem beeinträchtigt das Abrufen von Metadaten vom Laufwerk den Betrieb und die Leistung des Hosts. OptiNAND bietet einen effizienteren Datenfluss. Die Plattform wird den WD-Ingenieuren in Zukunft auch mehr Flexibilität bieten, um völlig neue Funktionen zu entwickeln, die einen schnelleren Betrieb der Laufwerke ermöglichen.
Die Metadaten sind nicht nur effizienter, sondern müssen auch überhaupt nicht mehr auf der Festplatte gespeichert werden, wodurch etwas mehr nutzbarer Speicherplatz für den Endbenutzer frei wird. Es gibt andere Teile der Daten im Zusammenhang mit der Laufwerkstelemetrie, die dank der iNAND-Kapazität ebenfalls nicht mehr auf der Festplatte selbst gespeichert werden müssen. Ein Teil der in die Plattform integrierten Intelligenz führt auch zu Effizienzsteigerungen, was zu mehr Spuren pro Zoll (TPI) und einer höheren Flächendichte führt.
Wo sind wir heute?
OptiNAND ist real und wird an große Kunden geliefert, die einen hohen Datenbedarf haben. Während Flash für Aufregung sorgt, schauen Sie sich unsere an Ruler SSD-PodcastTatsächlich machen Festplatten den Löwenanteil des Bitspeichers in einem Rechenzentrum aus. Laut IDC werden Festplatten im Jahr 82 2025 % der auf dem Unternehmensmarkt verkauften Kapazität ausmachen.
Laufwerke mit der neuen Architektur werden Technologien wie die Triple-Stage-Aktuator- (TSA) und HelioSeal-Technologie nutzen und 2.2 TB pro Platte bieten, um die Kapazitätsgewinne der PMR-Technologie zu erweitern. Bei der derzeit getesteten 20-TB-SKU handelt es sich um ein 9-Platten-Laufwerk, womit wir der 20-TB-Klassifizierung nahe genug kommen. Dies ist jedoch nur der Anfang, aber sobald diese Technologie allgemein verfügbar ist, wird sie wahrscheinlich in einer 22-TB- oder 24-TB-Iteration auftauchen.
Es ist erwähnenswert, dass OptiNAND heute nicht gerade bereit ist, die Festplattenkapazität oder -leistung zu revolutionieren. Dies ist ein schrittweiser Schritt, der WD dabei hilft, etwas mehr aus seinen Festplatten herauszuholen. Es handelt sich jedoch um eine Plattform, die WD das Potenzial gibt, mit der Zeit mehr herauszuholen. In großen Rechenzentren macht bereits eine kleine Steigerung der Kapazität, Leistung und Zuverlässigkeit einen wesentlichen Unterschied.
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