Western Digital (WD) ha annunciato l'architettura delle unità flash OptiNAND all'evento HDD Reimagine dell'azienda tenutosi oggi. Questa nuova tecnologia ottimizza e integra gli HDD con NAND integrata (iNAND). Questa nuova classe di unità flash integrate consente ai clienti di soddisfare la crescita esponenziale nella creazione di dati, sia oggi che in futuro. Cerchiamo di essere chiari, però, questa non è una novità sui dischi rigidi ibridi: OptiNAND è molto più sfumato.
Western Digital (WD) ha annunciato l'architettura delle unità flash OptiNAND all'evento HDD Reimagine dell'azienda tenutosi oggi. Questa nuova tecnologia ottimizza e integra gli HDD con NAND integrata (iNAND). Questa nuova classe di unità flash integrate consente ai clienti di soddisfare la crescita esponenziale nella creazione di dati, sia oggi che in futuro. Cerchiamo di essere chiari, però, questa non è una novità sui dischi rigidi ibridi: OptiNAND è molto più sfumato.
Cos'è WD OptiNAND?
In termini più semplici, WD OptiNAND è una piattaforma che combina iNAND, controller e firmware come un SoC fornito sul PCB di un disco rigido. L'iNAND è un pacchetto flash dinamico a 64 livelli (BICS3) che gestisce i metadati del disco rigido. La tecnologia iNAND può abilitare sia SLC per operazioni pesanti di scrittura sia TLC per operazioni pesanti di lettura nello stesso dispositivo. WD afferma che queste unità potenziate con tecnologia flash offriranno capacità, prestazioni e affidabilità migliorate. Questo è il motivo per cui gli hyperscaler hanno un grande interesse per la nuova tecnologia di WD per i loro dati freddi e i livelli di archivio.
È anche fondamentale sottolineare che non si tratta di dischi rigidi ibridi. Il concetto ibrido ha abbinato la tecnologia flash ai dischi rigidi per tentare di raggiungere un livello in cui gli utenti finali e i sistemi di storage potessero usufruire dei vantaggi prestazionali della tecnologia flash e dei vantaggi in termini di capacità e costo per terabyte di un disco rigido. Queste unità però erano un completo disastro. Erano costosi, funzionavano male e avevano un supporto del sistema operativo molto limitato. Pertanto, è importante comprendere che OptiNAND non è una tecnologia di disco rigido ibrida. Tutti i dati vengono letti e scritti sui piatti HDD.
Come funziona WD OptiNAND?
OptiNAND richiede una piattaforma di disco rigido che ne supporti l'integrazione. Quindi questo sarà un tipo di integrazione futura e potrà funzionare su unità SMR o CMR. OptiNAND viene inizialmente fornito come payload da 64 GB sugli HDD di classe 20 TB di WD attualmente in fase di campionamento con provider cloud e altri grandi clienti.
Se conosci la tecnologia dei dischi rigidi, la risposta immediata potrebbe essere qualcosa del tipo: "Gli HDD non utilizzano già la DRAM per i metadati?" Ebbene sì, ma rispetto ad avere 64 GB di iNAND, la DRAM di un HDD da 18 TB ha solo 512 MB di cache. Naturalmente, la DRAM è anche molto più costosa della NAND, quindi il dimensionamento verso capacità maggiori diventa poco pratico.
Flash è interessante anche dal punto di vista della persistenza. La DRAM si scarica in caso di perdita di potenza, ma la NAND non è volatile e può continuare a conservare le informazioni sui metadati senza doversi reidratare dopo una sequenza di avvio, essere rimossa dal sistema per qualche motivo o qualsiasi altro evento in cui la potenza diminuisce. I dati di WD indicano che le unità OptiNAND possono proteggere più di 100 MB di dati della cache di scrittura in caso di perdita di alimentazione non pianificata, un miglioramento 50 volte superiore rispetto alle unità standard che possono svuotare circa 2 MB.
Anche qui c’è un aspetto prestazionale. La latenza del disco rigido è stata migliorata con ottimizzazioni del firmware incentrate sulla richiesta di un minor numero di aggiornamenti ATI (Adiacent Track Interference) e sulla riduzione della necessità di svuotamenti della cache di scrittura in modalità abilitata alla cache di scrittura. Inoltre, il recupero dei metadati dall'unità interferisce con le operazioni e le prestazioni dell'host. OptiNAND offre un flusso di dati più efficiente. La piattaforma offrirà inoltre agli ingegneri WD maggiore flessibilità in futuro, per sviluppare funzionalità completamente nuove che consentano alle unità di funzionare più rapidamente.
Oltre ad essere più efficienti, i metadati non necessitano più di essere archiviati sul disco rigido, liberando un po' più di spazio utilizzabile per l'utente finale. Esistono altre porzioni di dati relative alla telemetria dell'unità che non necessitano più di risiedere sull'HDD stesso, grazie alla capacità iNAND. Parte dell’intelligenza integrata nella piattaforma garantisce anche miglioramenti in termini di efficienza, che portano a più tracce per pollice (TPI) e a una maggiore densità areale.
Dove siamo oggi?
OptiNAND è reale e viene spedito ai grandi clienti che hanno un forte bisogno di dati. Mentre il flash ottiene tutta l'eccitazione, guarda il nostro Podcast SSD del righello, è vero che i dischi rigidi costituiscono la parte del leone nello storage di bit in un data center. Secondo IDC, gli HDD rappresenteranno l’82% della capacità venduta al mercato enterprise nel 2025.
Le unità che utilizzano la nuova architettura sfrutteranno tecnologie come l'attuatore a triplo stadio (TSA) e la tecnologia HelioSeal e offriranno 2.2 TB per piatto per estendere i guadagni di capacità sulla tecnologia PMR. La SKU da 20TB attualmente in prova è un'unità a 9 piatti, il che ci avvicina abbastanza alla classificazione da 20TB. Questo è solo l'inizio, ma quando questa tecnologia sarà disponibile a livello generale, è probabile che venga visualizzata in un'iterazione da 22 TB o 24 TB.
Vale la pena notare che OptiNAND non è esattamente pronta a rivoluzionare la capacità o le prestazioni dell’HDD oggi. Questo è un passo incrementale che aiuta WD a estrarre un po' di più dai propri dischi rigidi. Si tratta tuttavia di una piattaforma che offre a WD il potenziale per estrarre di più nel tempo. Nei data center di grandi dimensioni, anche un piccolo aumento di capacità, prestazioni e affidabilità può fare una differenza sostanziale.
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