機械硬盤已死?OptiNAND技術說不

原標題:機械硬盤已死?OptiNAND技術說不

今年上半年,知名咨詢機構Wikibon一份關于存儲介質未來趨勢的報告再次讓機械硬盤登上風口浪尖。

該報告認為機械硬盤受制于HAMR等能量輔助技術的復雜性和成本,市場不會再增長,更提出磁帶會未來取代機械硬盤。Wikibon的觀點極具爭議性,以至于Trendfocus等機構紛紛用市場數據等進行反駁。

固然,近年來關于“機械硬盤已死”的討論就沒停止過,但每次IDC、Trendfocus等機構發(fā)布的權威市場數據又都在打臉這種觀點。正所謂,市場表現是檢驗產品與技術是否會消亡的唯一真理。在數據持續(xù)爆炸性增長的大趨勢下,數據存儲需求遠大于數據存儲產品供給,關于“機械硬盤已死”的討論真的可以休矣。

Wikibon的核心觀點認為機械硬盤的創(chuàng)新速度和成本跟不上其他介質,這顯然低估了數據存儲廠商對于機械硬盤的創(chuàng)新能力。今年9月,西部數據正式對外公布了OptiNAND技術,在不改變現有物理、電氣的基礎上,將多項HDD技術和閃存技術縱向集成,徹底打開了機械硬盤創(chuàng)新的新思路。

近日,西部數據又正式宣布基于OptiNAND技術的Ultrastar DC HC560 HDD量產,并且被多家用戶所采用。正如西部數據公司副總裁兼中國區(qū)總經理劉鋼所言:“未來數據存儲需求一定是多樣化的,各種介質將會兼容并蓄發(fā)展。從市場數據來看,機械硬盤的增長并沒有停滯,技術創(chuàng)新也在驅動著機械硬盤不斷變革?!?/p>

重塑磁盤架構

在近期舉辦的“數智創(chuàng)新 芯存未來”西部數據媒體分享會上,西部數據公司HDD業(yè)務部高級副總裁Ravi Pendekanti表示:“預計未來5年內,數據會呈現指數級增長,將超過之前所有數據存儲量的兩倍?!?IDC預測,至 2025 年,HDD將占企業(yè)級存儲市場銷售份額的82%(以容量計),從2020 年到2025 年,用于企業(yè)存儲的HDD銷量年復合增長率將高達25%。

西部數據公司HDD業(yè)務部高級副總裁西部數據公司HDD業(yè)務部高級副總裁 Ravi Pendekanti

可以說,機械硬盤將會是未來數字世界的主力存儲介質。從過去的垂直磁記錄(PMR)和帶狀磁記錄(SMR)技術,到近年來興起的熱輔助磁記錄(HAMR)和微波輔助磁記錄技術(MAMR)技術,機械硬盤一直都在努力提升容量密度、節(jié)省空間和降低成本,以適應未來數據存儲的新需求。

但僅僅這些創(chuàng)新舉措還是遠遠不夠的。面對高容量硬盤的容量、復雜性、性能瓶頸和可靠性等愈發(fā)突出的難點,西部數據推出了OptiNAND技術,將機械硬盤的HelioSeal(氦氣封裝)技術、三階尋軌定位系統(Triple Stage Actuator,TSA)、ePMR(能量輔助垂直磁記錄)等技術,與上百層堆疊的3D NAND、嵌入式閃存等閃存技術縱向集成,徹底重塑了機械硬盤架構,為機械硬盤創(chuàng)新帶來了全新視角。

或者有人會困惑基于OptiNAND技術的機械硬盤跟過去的混合硬盤(Hybrid Drive)有何區(qū)別。事實上,這的確不是閃存與機械硬盤首次捆綁在一起,但OptiNAND技術又的確帶來了顯著的不同。劉鋼直言:“硬盤容量越來越高的趨勢下,像尋道數據、定位數據等運行數據,一會占部分存儲空間,二則會降低性能。OptiNAND技術將運行數據存儲在專門優(yōu)化過的iNAND之上,這與過去用閃存做緩存的做法有著極大不同?!?/p>

OptiNAND技術帶來的好處就是讓機械硬盤擁有更大的容量、更高的性能和更強的可靠性:

  • 在容量層面,OptiNAND與三階尋軌定位系統(TSA)技術相結合,通過增加每英寸磁道(TPI)來實現更高的區(qū)域密度,從而提供更大的硬盤容量;
  • 在性能層面,在緊急斷電的情況下,OptiNAND可刷新超過100MB的寫入iNAND的緩存數據,在寫緩存禁用(WCD)模式下隨機寫入性能接近寫緩存啟動(WCE)模式,而且通過專有固件優(yōu)化,減少相鄰磁道干擾的刷新和減少開啟寫緩存模式下數據刷寫的需求,還能讓機械硬盤的延遲大幅改善;
  • 在可靠性層面,也可以讓硬盤在緊急斷電情況下可存儲超過100MB數據,遠超過去的HDD。

“優(yōu)化算法在其中起到了很大的關鍵作用,包括很多IO讀寫操作,涉及到如何提升性能、密度和可靠性?!眲撊缡钦f,“搭載OptiNAND技術的機械硬盤不僅對外保留了標準接口,還為開發(fā)能力很強的用戶提供了持續(xù)優(yōu)化的空間?!?/p>

西部數據公司副總裁兼中國區(qū)業(yè)務總經理劉鋼

恰逢其時的Ultrastar DC HC560 HDD

OptiNAND技術的出現可謂是恰逢其時。眾所周知,HAMR和MAMR等能量輔助技術尚未完全成熟,降低成本也有待進一步下降,OptiNAND技術則讓機械硬盤在容量和性能上得到持續(xù)增長,很大程度改變了機械硬盤的容量/時間發(fā)展趨勢,更好地迎合了不斷增長的數據存儲需求。

為此,距9月份剛剛推出OptiNAND技術僅僅2個月,西部數據就實現了基于OptiNAND技術的Ultrastar DC HC560 HDD量產,并且獲得了云服務商等用戶的采用?;贠ptiNAND技術的Ultrastar DC HC560 HDD在9碟片上實現了20TB的大容量,單碟容量超過2.2TB,創(chuàng)造了單碟容量密度的記錄,并且5-10年后則有望交付50TB容量的機械硬盤。

為什么Ultrastar DC HC560一經推出就會受到用戶的歡迎?

西部數據認為,基于OptiNAND技術的HDD容量提升25%、功耗下降14%、服務器成本下降10%、總體擁有成本則可以下降16%,對于云原生數據中心將大有裨益?!昂芏嘣品丈潭紩焖偾袚Q到新技術,充分利用新技術來降低成本和提升性能,享受新技術帶來的紅利?!眲撗a充道。

以騰訊云為例,作為西部數據的長期戰(zhàn)略合作伙伴,其也在積極推進部署搭載OptiNAND技術的新款20TB Ultrastar DC HC560 CMR HDD。眾所周知,云計算是一個高技術壁壘、高投入、高增長的三高市場,云服務提供商需要保持長期投入和技術領先性,并通過規(guī)模效應來實現成本優(yōu)勢,以吸引更多用戶采用其云服務。

騰訊云NPI負責人陳烽英先生通過現場視頻連線表示:“未來,雙方將持續(xù)針對不斷變化的客戶需求進行聯合測試、開展業(yè)務合作,我們也非常期待能推進部署搭載全新OptiNAND技術的20TB Ultrastar DC HC560 CMR HDD,結合前沿的硬件技術更好地發(fā)揮我們的核心優(yōu)勢,進一步幫助客戶挖掘數據價值,推動數據基礎架構和云服務生態(tài)圈的繁榮發(fā)展,為社會經濟的數字化轉型升級貢獻力量!”

像騰訊云這樣擁有大規(guī)模數據中心的用戶,在產業(yè)數字化和企業(yè)數字化轉型加速的大趨勢下,海量數據的存儲、傳輸、分析及計算為云基礎架構帶來了巨大的壓力,更加需要擁有更大容量、更高性能、更優(yōu)的靈活性與可靠性的數據存儲解決方案。

“越是云原生數據中心,越是可以很快切入新一代的HDD創(chuàng)新技術。”劉鋼如是說。據悉,騰訊云正在積極部署西部數據高性能企業(yè)級SSD,來增強自身服務器性能,實現更高性能、更低延時的數據服務。此外,西部數據還與騰訊云緊密合作,利用其豐富的HDD、SSD技術與產品,滿足騰訊云性能、容量、TCO、PUE和可靠性等層面的多樣性需求。

創(chuàng)新不止,西部數據加速布局中國市場

當下,數字經濟已然成為中國經濟的又一大增長引擎,數字經濟的GDP占比持續(xù)提升。數字經濟的繁榮,讓產業(yè)數字化和數字化轉型不斷提速,也帶來前所未有的數據存儲、管理和分析需求。IDC預測,到2025年,中國將成為全球最大的數據圈,占全球數據圈的27.8%。

另一方面,作為一家全球40%以上數據都存儲在自家產品上的公司,西部數據希望通過自身對于未來數據存儲趨勢的思考,以更多創(chuàng)新的產品、技術來滿足中國市場的需求。

劉鋼介紹,數字經濟必然會帶來豐富的場景化需求,而每個場景對于數據的容量、性能和可靠性都不盡相同,數據分層一定是未來的大勢所趨?!安煌臄祿枨?,對于時延、容量、成本、吞吐量、IOPS的需求也是不同的。很難指望一種介質滿足用戶多維度的數據存儲需求?!?/p>

因此,西部數據作為同時擁有閃存和硬盤技術,以及從芯片到系統完整存儲產品線的公司,近年來一直都在積極布局分層存儲戰(zhàn)略,在數據存儲每一層都在推進新的產品與技術,以滿足中國市場的多樣化需求。

同樣,除了產品之外,西部數據近年來也在解決方案層面發(fā)力,與中國各類合作伙伴一起充分合作,聯手打造和優(yōu)化基于新技術的解決方案,加速數據存儲新技術在中國市場的落地速度。據悉,西部數據上海實驗室一直在推動數據存儲新技術和新產品的落地,在早期工程樣品階段就與合作伙伴一起測試和優(yōu)化,縮短新技術的本地市場的落地周期。

“一切才剛剛開始。明年,西部數據會有閃存、基于OptiNAND的大容量HDD等更多產品推出,以滿足中國數據中心用戶對于大數據、快數據的增長需求?!眲撟詈蟊硎镜?。

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2021-12-08
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