Стремительный рост объемов пользовательских данных, которые нужно долго и безопасно хранить, создает серьезные вызовы для инженеров и архитекторов систем хранения. В то время как большинство производителей концентрируются на совершенствовании традиционных технологий, один из ключевых игроков рынка готовит настоящую революцию в этой области. Новая архитектура накопителей объединяет, казалось бы, несовместимые технологии и обещает радикально изменить существующие подходы к организации многоуровневого хранения данных. Она получила название MED и, как говорят в Одессе, имеет предложить нам все лучшее от SSD и магнитных лент.

Что такое накопители MED и как они устроены

MED (от англ. Magneto-Electric Disk – магнитно-электронный диск) представляет собой гибридное устройство хранения данных от Huawei, объединяющее в одном твердотельный накопитель (SSD) и ленточное хранилище. 

В основе MED лежит концепция герметичного блока размером с 7-дюймовый накопитель, который внешне полностью эмулирует интерфейс классического блочного устройства хранения. Однако внутренняя архитектура устройства кардинально отличается от всего, что мы видели ранее в индустрии систем хранения данных.

В отличие от традиционных ленточных картриджей, MED содержит полностью интегрированную систему перемещения ленты, устраняя необходимость во внешних приводах и роботизированных загрузчиках. При этом лента в устройстве примерно вдвое короче стандартной LTO-ленты, но обладает значительно более высокой плотностью записи.

Система содержит:

• Встроенный двигатель для перемещения ленты

• Пустую катушку для перемотки

• Магнитные головки чтения/записи

• Ленту примерно половинной длины по сравнению с LTO

• Твердотельный накопитель с контроллером

Запись данных на электромагнитные накопители

В случае с MED-накопителями данные на “диск” поступают через SSD. В отличие от лент, NAND-память обеспечивает более высокую скорость чтения и записи. Затем контроллер устройства автоматически распределяет информацию между "теплым" хранилищем (SSD) и "холодным" (лента). А специальная система управления использует два уровня трансляции: для работы с NAND-памятью и для записи на ленту.

Доступ к "теплым" данным осуществляется также через SSD и происходит мгновенно. А для чтения "холодных" данных с ленты требуется до двух минут на позиционирование. Такой подход позволяет оптимизировать использование обоих типов носителей и обеспечить максимальную производительность при работе с данными разных категорий.

Характеристики и перспективы MED-накопителей

Первое поколение MED, запланированное к выпуску в 2025 году, будет обладать следующими характеристиками:

• Емкость хранения: 72 ТБ

• Энергопотребление: на 90% ниже, чем у традиционных жестких дисков

• Пропускная способность стойки: 8 ГБ/с

• Общая емкость стойки: более 10 ПБ

• Энергопотребление стойки: менее 2 кВт

Еще более амбициозные планы связаны со вторым поколением устройств, запланированным на 2026-2027 годы. Будущие накопители будут выполнены в форм-факторе 3,5 дюйма, будут использовать еще более короткую ленту с существенно большей плотностью записи, а также предложат оптимизированную систему позиционирования ленты и усовершенствованный контроллер для более эффективного управления потоками данных.

Инженеры Huawei планируют реализовать инновационный подход к размещению ленты, при котором она будет по умолчанию располагаться равномерно между двумя катушками. Это техническое решение позволит существенно сократить время доступа к данным, так как считывающие головки будут находиться в середине ленты, что минимизирует время перемотки до нужной позиции.

Технология MED имеет потенциал для существенного изменения ландшафта рынка систем хранения данных:

• Упрощение иерархии хранения данных с трех уровней (SSD-HDD-лента) до двух (SSD-MED)

• Снижение совокупной стоимости владения на 20% по сравнению с традиционными ленточными системами

• Значительное сокращение энергопотребления и занимаемого пространства

• Отсутствие необходимости в роботизированных системах загрузки

MED от Huawei представляет собой не просто очередную инновацию в сфере хранения данных, а практическое решение насущных проблем современных дата-центров. Накопители этого типа не потребуют радикальной перестройки существующих процессов, поскольку устройства используют стандартный блочный интерфейс и могут быть интегрированы в существующую инфраструктуру. И, если производитель сможет предложить конкурентоспособную цену на свой продукт, он имеет все шансы на то, чтобы стать гейм-чейнджером для всей отрасли.