Не так давно мы писали об анонсе жестких дисков нового типа от Seagate. Их особенность — сверхвысокая плотность хранения данных. Сейчас американская компания Seagate таки выпустила жесткий диск Exos M емкостью 32 ТБ — рекордной для потребительских HDD.
Высокой плотности записи удалось добиться при помощи технологии HAMR, при которой область записи нагревается при помощи лазера. Это перспективная разработка, которая позволит и дальше наращивать емкость HDD. Правда, у нее есть конкурент в лице технологии MAMR с использованием магнитных полей.
Один HDD для всего
Американская компания Seagate выпустила жесткий диск Exos M емкостью 32 ТБ. Это рекордный по меркам 2024 года объем для потребительских HDD, и его удалось достичь как раз за счет применения технологии магнитной записи с подогревом области записи (Heat Assisted Magnetic Record, HAMR).
Exos базируется на платформе Mozaic 3+. Он выполнен в форм-факторе 3,5 дюйма, то есть пригодится для систем хранения данных, настольных ПК и даже серверов, но использовать его в ноутбуке или в качестве внешнего накопителя, который удобно носить с собой, и который не займет много места в кармане, не получится.
Подключается новинка по SATA III — морально устаревшему, но активно используемому интерфейсу. Он полностью проигрывает М.2 в современных SSD-накопителях по скорости чтения и записи, которая в его случае достигает максимум 600 Мбит/с в идеальнейших условиях. Так что единственное преимущество Exos M перед конкурентами — это его вместительность.
HAMR дает возможность увеличить емкость жестких дисков и одновременно держать надежность на уровне. К сожалению, стоимость новинки Seagate пока не раскрывает. Известно лишь, что тратиться на апгрейд компьютера или сетевого хранилища не придется ввиду совместимости винчестера с подавляющим большинством NAS и материнских плат.
Волшебная технология
Технология HAMR появилась тогда, когда производители винчестеров уперлись в максимально возможные пределы плотности записи на пластины внутри HDD при помощи стандартных технологий. Ее разработка ведется с 2007 года, но первые серийные винчестеры, в которых она применяется, поступили в продажу лишь в конце предыдущего десятилетия. Seagate стала в этом первопроходцем — в декабре 2018 года она выпустила первый в мире HAMR-винчестер объемом 16 ТБ, что по тем временам было рекордом.
HAMR имеет большой потенциал и позволяет, в теории, повышать емкость жестких дисков вплоть до 100 ТБ. Но до пикового ее предела пока еще далеко, и покупателям доступны максимум 32-терабайтные модели.
Внутри накопителя — 10 стеклянных пластин, покрытых магнитным слоем. Этот слой представляет собой железо-платиновую сверхрешетку, обладающую важной характеристикой — магнитной коэрцитивностью. Коэрцитивность — это способность магнитно-кодированных данных сохранять устойчивость к внешним магнитным воздействиям. Принято различать два уровня: высокую коэрцитивность (HiCo) и низкую (LoCo).
Ключевой элемент системы — вертикальный нанофотонный лазер. Он нагревает поверхность пластин во время работы диска. Помимо лазера, инженеры создали новый тип считывающей головки, способной обрабатывать данные с высокой плотностью записи. Для управления процессами чтения и записи компания Seagate разработала специальный контроллер. Журналисты из Tom's Hardware предполагают, что этот чип может быть построен на архитектуре RISC-V.
Главная цель всех этих разработок — повышение плотности записи, при этом данные остаются неизменными даже после охлаждения поверхности. Проект HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) ведется Seagate с 1998 года, его реализацией занимается подразделение Seagate Research. В 2018 году, спустя 20 лет после начала работы, был выпущен первый HDD с технологией HAMR объемом 16 ТБ.
Сначала будут доступны модели с объемом 32 ТБ, позже появятся и более емкие версии. При этом у новых дисков IOPS (число операций ввода/вывода в секунду) на гигабайт немного ниже, чем у стандартных корпоративных HDD. Однако Seagate удалось повысить скорость последовательного чтения и записи данных.
Выбор есть всегда
К концу 2024 года на мировом рынке жестких дисков осталось всего три производителя: Seagate, Toshiba и Western Digital (WD). Но технология HAMR не является эксклюзивом Seagate — ею еще в начале 2019 года заинтересовалась WD, и спустя шесть лет в ее ассортименте тоже имеются винчестеры, эксплуатирующие ее.
32-терабайтные модели у WD тоже есть, притом продаются они с октября 2023 года, но в них HAMR не применяется — они базируются на технологии перпендикулярной магнитной записи с использованием энергии (ePMR), включая 32-терабайтную модель.
Также существует технология MAMR или Microwave-Assisted Magnetic Recording. Отличаясь лишь одной буквой в аббревиатуре, она работает по совершенно иному принципу — если в HAMR ставка делается на нагрев пластины, то здесь используются микроволны.
В основе лежит применение особого генератора магнитного поля в микроволновом диапазоне, который устанавливается между полюсами пишущей головки жесткого диска. Возникающий в процессе его работы резонанс усиливает магнитное поле головки, создавая поле более высокой напряженности и позволяя уменьшить размер намагничиваемого «зерна».
И Seagate, и WD рассматривают MAMR если не как замену HAMR, то как минимум в качестве ее альтернативы. Обе компании работают над винчестерами с MAMR. Хотелось бы надеяться, что эти компании будут меньше конкурировать и больше работать совместно.
Комментарии (39)
aborouhin
21.12.2024 09:36которая в его случае достигает максимум 600 Мбит/с в идеальнейших условиях
Всё-таки 600 МБайт/с для SATA 3 теоретический потолок, а не Мбит/с
action5
21.12.2024 09:36почемуто захотелось включить зануду) там измерения в гигабитах)) 1.5 гигабита, 3 и 6 ну а там уже преобразования с округлениями и пр.
Занудство закончено))
aborouhin
21.12.2024 09:36Сырую производительность шины обычно указывают в гигабитах, а полезную (с учётом кодирования, в котором данные занимают 8 бит из каждых 10) - в мегабайтах.
6 Гбит/с / 8 * 8/10 = 600 МБайт/с
acsent1
21.12.2024 09:36А диски HDD вообще могут с такой скоростью читать/писать
eimrine
21.12.2024 09:36Кэш-память точно сможет утилизировать любую скорость.
Что касается блинов то мой самый быстрый HDD 7200 2ТБ показывает 200+МБ/с в самой быстрой обрасти диска (начало первого раздела оно же внешний край физического дика). С учётом прямой зависимости этой пиковой скорости от количества байт на блинах диска, я уверен что в ситуации линейного чтения самой быстрой области диска предмету обсуждения будет существенно не хватать предыдущего стандарта 300МБ/с.
А вообще не надо вестись на басню из статьи про "морально устаревший но активно используемый" протокол SATA3 600MБ/с, ведь в неустаревшем M.2 дисковый интерфейс (кроме тех что NVME) всё тот же SATA3 600МБ/с но без 12В линии питания без которой вращающаяся ржавчина не запустится.
ahabreader
21.12.2024 09:36Выше 500 МБ/с разгоняются диски с двумя независимыми блоками магнитных головок - Exos 2X14, 2X18. WD сначала сказал, что у него тоже такие
естьбудут (DC HS760), но потом упоминания убрал. Seagate эти диски выпустил на самом деле, не на бумаге.На втором месте устаревшие диски на 15 000 об/мин, могут быть быстрее 300 МБ/с.
Картинка с рейтингом
предыдущая версия
action5
21.12.2024 09:36вот кстати это вопрос интересный. По идее на скорость это влиять то не должно.Это на время доступа и поиск должно влиять.
А головок то больше не стало они в люом диске и так присутствуют в количестве 2-10 штук. просто двигаются одновременно. По идее они могли бы точно также параллельно данные пистаь на разные блины (читай внутренний рейд)) но этого не происходило к сожалению.... может и к лучшему (в плане восстанолвения данных) но это бы лучше услышать от тех кто восстановлением занимается.
ahabreader
21.12.2024 09:36По идее на скорость это влиять то не должно.
Почему? Объединить половинки в RAID0 и получить... RAID0.
По идее они могли бы точно также параллельно данные писать на разные блины
То ли проблема в погрешностях при изготовлении и установке пластин (разный Repeatable Runout на разных пластинах?), то ли ещё в возмущениях при опускании нескольких головок. А так бы имели ускорение до 22 раз (11 пластин, 22 поверхности) - на последовательном чтении/записи были бы скорости PCIe Gen4 SSD.
eimrine
21.12.2024 09:36Даже если одним БМГ научатся выдерживать нужное количество нанометров между головкой и диском для больше чем одной поверхности одновременно, на выбор останется либо 22 шлейфа данных вместо одного, либо 1 шлейф с питанием, но активная электроника в составе БМГ.
rPman
21.12.2024 09:36там скорости не космические, зачем шлейфы, когда данные оптикой передавать можно
ahabreader
21.12.2024 09:36активная электроника в составе БМГ.
Она уже есть. Тут проблемы не видно, на БМГ стоит микросхема-предусилитель, пришлось бы туда ещё часть логики перенести.
ciuafm
21.12.2024 09:36Автор не позорься! Исправь скорость SATA3 ! 600 MBps или 6000 Mbps. А то дети читают...
CrashLogger
21.12.2024 09:36Интересно, сколько протянет поверхность диска в режиме постоянного нагрева-охлаждения ?
Maxim_Q
21.12.2024 09:361 год как срок гарантии + пара дней запаса, инженеры все рассчитали. Это шутка конечно, но надеюсь они не будут массово дохнуть как только закончится гарантия.
riv9231
21.12.2024 09:36Скорее, лазер - слабое звено из-за деградации кристалла. Кроме того, они ведь ещё и гелевые, наверняка. Т.е. гелий всё ещё может улетучиваться.
ahabreader
21.12.2024 09:36Гелию 11 лет и он во всех дисках от 12 ТБ. Всё-таки он оказался беспроблемным, иначе бы мы последние лет 5 слушали постгарантийные истории об утекшем гелии и наблюдали печальную статистику от Backblaze.
action5
21.12.2024 09:36а как данные на таких восстанавливают интересно...
AlexanderS
21.12.2024 09:36Я думаю никак. Покупать такие объёмы " в быту" имеет смысл только парно под RAID1. Иначе утрата данных будет очень больна...
mapnik
21.12.2024 09:36Блин.
Разъяснения, что такое три с половиной дюйма, что такое SATA, что такое HAMR, кто производители HDD...
Это точно статья для Хабра?
Mirzapch
21.12.2024 09:36Внутри накопителя - 10 стеклянных пластин.
ibm DTLA... Помним, скорбим. (ibm продался hitachi, а HGST был выкуплен WD)
Посмотрим, как технология себя покажет в современных 3.5 накопителях.
Zrgk
21.12.2024 09:36Это чтобы в случае отказа диска сразу 32 Тб данных потерять
nidalee
21.12.2024 09:36Конечно, такие диски не используются не в рейде. Где-то после 8-10ТБ это уже дурацкая затея. Другое дело, как SMR поделие вообще совмещать с RAID.
ahabreader
21.12.2024 09:36Другое дело, как SMR поделие вообще совмещать с RAID.
При виде SMR думают про Device-Managed SMR и ругают именно его, но тут Host-Managed SMR, его случайно встретить нельзя.
AlexanderS
21.12.2024 09:36Да никак не совмещать: развертывать на такие объёмы исключительно CoW типа ZFS.
ahabreader
21.12.2024 09:36Да ни фига они не выпустили. История обещаний HAMR запечатлена в википедии: первые HAMR-диски Seagate планировал выпустить в 2019, после многочисленных отмен и переносов 30-32 ТБ с HAMR были запланированы на прошлый год, потом на 1-й квартал этого, потом первый квартал кончился и Seagate выпустил на бумаге модели ST30TB00000 / ST32TB00000 ("Limited Availability"). В продажу за год они так и не вышли, а мы находимся под новостью уже о следующих дисках на те же 30/32ТБ - ST30000NM004K / ST32000NM003K, находящихся в более тяжёлом состоянии "Stay Informed".
Вода в новости не важна: например, нет у WD дисков с HAMR и надёжность у этой технологии, которая 6 лет находится в стадии "выйдет в следующем году", вероятно, так себе.
Те же 30-32 ТБ можно получить традиционными методами - впихиванием 11-й пластины (DC HC690 от WD, в открытой продаже нет).
ahabreader
21.12.2024 09:36по пути где-то потеряли ST24TB00000.
есть одно упоминание образца с названием ST30000NM001K
в розницу они ни фига не выпустили, но всё же HAMR-диски есть в составе их СХД Exos Corvault
что в рознице обнаружилось, так это восстановленные (factory recertified) диски ST22000NM000C (и 24/26/28), судя по предупреждению о "class 1 consumer laser product" - они с HAMR.
Mapaxa864
21.12.2024 09:36Технология HAMR появилась тогда, когда производители винчестеров уперлись в максимально возможные пределы плотности записи на пластины внутри HDD при помощи стандартных технологий. Ее разработка ведется с 2007 года,
Проект HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) ведется Seagate с 1998 года
Что-то не сходится...
faraway644
Что значит меньше конкурировать? Вы хоть отдаленно понимаете как работает экономика и конкуренция?
rPman
Наверное тут имеется в виду что в производстве жёстких дисков нет никакой конкуренции, о бо все договариваются или использую госаппарат и репрессии для ее предотвращении... Ну а на публику есть два с половиной производителя, которые делали вид что у них конкуренция