/ фото William Warby CC BY
Немного ретроспективы
Двадцать лет назад жесткий диск был одним из «слабых мест» компьютера или сервера. Известна история с накопителями IBM Deskstar, которые выходили из строя даже после непродолжительного использования. Эти диски считаются одними из самых ненадежных коммерческих HDD, за что получили нарицательное прозвище Deathstar («Звезда смерти»).
Ситуация с Deskstar отбросила длинную тень на индустрию жестких дисков. Многие производители начали добровольно занижать гарантийные сроки на свои устройства. В ряде случаев они сократились с трех до одного года. Но со временем появлялись новые технологии, повышающие надежность HDD. Согласно исследованию одного из крупных западных облачных провайдеров в 2018 году процент отказов (AFR) жестких дисков в его ЦОД составил 1,25%. Для сравнения: в 2016-м и 2017-м значение AFR равнялось 1,95% и 1,77% соответственно.
Сокращение числа поломок HDD эксперты ИТ-индустрии связывают с развитием технологий как в самих накопителях, так и в дата-центрах. Рассмотрим некоторые из этих решений.
Гелиевые камеры
Некоторые современные HDD производители заполняют гелием. Плотность гелия в семь раз ниже плотности воздуха. Эта особенность уменьшает силу трения, действующую на движущиеся компоненты, и снижает силу газовых потоков, которая влияет на точность позиционирования считывающих головок. Дополнительно технология устраняет риск коррозии элементов HDD, потому что гелиевая среда не содержит водяного пара. Все это увеличивает расчётный цикл жизни жестких дисков.
Согласно исследованию HGST, проведённому несколько лет назад и основанному на статистике компаний Netflix, Huawei и HP, срок службы гелиевых дисков в два раза превышает срок службы классических HDD. По этой причине продажи гелиевых дисков растут год от года, а сами устройства все чаще используются в дата-центрах облачных провайдеров.
Улучшение условий в ЦОД
Еще одной причиной повышения надежности HDD эксперты индустрии называют улучшение условий в дата-центрах. Срок службы жестких дисков напрямую связан с окружающей их температурой. В Seagate отмечают, что оптимальной будет температура в 30°C. Если она будет выше 50°C или ниже 5°C, то количество отказов значительно вырастет.
Поэтому ИТ-компании разрабатывают новые решения для кондиционирования, которые бы поддерживали оптимальную температуру в серверной. Например, в Facebook представили технологию испарительного охлаждения для ЦОД. Вода для системы охлаждается в специальном теплообменнике, испаряясь через особый мембранный слой. Затем эта жидкость используется для снижения температуры воздуха в машинном зале.
Помимо новых систем охлаждения, разрабатываются и решения для управления ими. В частности, на базе машинного обучения. Такие системы используют датчики, собирающие данные о температуре за пределами дата-центра и внутри него. Эта информация затем используется управляющим модулем для настройки вентиляции — он регулирует температуру, забирая больше или меньше воздуха с улицы.
Подробнее о том, как системы ИИ помогают охлаждать дата-центры мы писали в одном из материалов нашего блога.
Развитие «внутренних» технологий HDD
На количество отказов HDD также влияет влажность воздуха. Она определяет то, на какой высоте от диска может безопасно находиться считывающая головка, чтобы не повредить магнитную поверхность. Для решения этой проблемы производители дисков внедряют технологии, конфигурирующие движение блока головок в зависимости от условий работы.
Примером такой технологии могут быть RV-сенсоры, или датчики вращательной вибрации. Используя их показания встроенный управляющий модуль меняет характер движения блока головок, специальным образом перераспределяя вибрацию на корпус устройства. Часто RV-сенсоры встречаются в накопителях, предназначенных для работы в дисковых массивах, от компаний Seagate, Toshiba и Western Digital.
/ фото meanwhile dan PD
О надежности альтернативных накопителей
Главным конкурентом жестких дисков, в том числе в дата-центрах, сегодня являются SSD. По статистике количество отказов твердотельных накопителей меньше, чем у HDD. Однако с возрастом у «твердотельников» число ошибок при чтении растёт вдвое быстрее. Для решения этой проблемы производители SSD развивают методы коррекции ошибок, которые должны повысить надёжность и срок службы устройств.
Один из таких способов — SSD refresh (стр. 32). Если к отдельным ячейкам накопителя долгое время не происходит обращений, они начинают терять заряд. Это может привести к утере части данных. Поэтому контроллер накопителя время от времени считывает информацию в неиспользуемых ячейках, оценивает их текущее состояние и «дозаряжает» их.
Ещё одна технология, которая продолжает использоваться в дата-центрах — это магнитная лента. В отчёте Data Storage Trends за 2018 год лента стала четвертым по популярности хранилищем после HDD, SDD и облака (речь идет о различных вариантах хранения данных компаний, не методах хранения как таковых). Магнитные ленты используют в основном благодаря их надежности: ошибки на этом накопителе возникают на четыре–пять порядков реже, чем в HDD.
При этом сегодня по-прежнему разрабатываются новые технологии для продления срока жизни плёнки. В 2017 году IBM и Sony создали магнитную ленту, которую для защиты снабдили дополнительным «смазочным» слоем. Этот слой снижает риск повреждения ленты при её движении на скорости 10 метров в секунду.
Существуют и более экспериментальные технологии хранения, надежность которых, в теории, способна значительно превысить показатели классических накопителей. Например, большой потенциал в качестве долговечного носителя в ИТ-сообществе пророчат молекулам ДНК.
Создатели ДНК-хранилищ планируют запечатать молекулы в стеклянные капсулы, где они будут изолированы от губительных условий окружающей среды. Это позволит хранить закодированные в них цифровые данные на протяжении тысяч лет без ошибок. Такой носитель информации может стать реальностью уже в ближайшие годы: внедрить ДНК-хранилище в одном из своих ЦОД планировала компания Microsoft.
Но подобные решения пока является экспериментальными и не рассчитаны на широкое использование. Поэтому пока одними из наиболее популярных способов хранения информации в дата-центрах останутся жёсткие диски. А учитывая тот факт, что их надежность растет, HDD останутся с нами еще надолго.
Материалы из Первого блога о корпоративном IaaS:
- Послеаварийное восстановление как услуга: как это работает
- Почему скорость HDD на ноутбуке может быть выше, чем у сервера в облаке?
- Почему компании используют виртуальные машины, а не контейнеры
Посты из нашего Telegram-канала:
Комментарии (96)
Londoner
05.03.2019 19:24+1А может, просто производители HDD поняли, что если продолжить расслабляться, то мир гораздо раньше перейдет на SSD?
Samoglas
06.03.2019 16:50Может, им наоборот выгодней продвигать свои же SSD, которые делать проще? )
Londoner
06.03.2019 17:01+1Они инвестировали газиллион денег в R&D в области точной механики, станки, магниторезистивные головки и т.п. А теперь вдруг надо инвестировать столько же, если не больше, в производство совсем другого — чипов SSD. Технологии совершенно разные, единственное что их обхединяет, это то, что они используются для хранения данных. Так что совсем не факт, что выгоднее и проще.
Samoglas
07.03.2019 21:44Так что совсем не факт, что выгоднее и проще.
Ну как, купить чипов памяти, наклепать плат с ними, написать прошивку и упаковать все это ИМХО куда проще, чем иметь дело на потоке с супер прецизионной механикой.
Насчет выгоды — не спорю, компании потеряют все наработанные на HDD технологии. И если не начнут производить чипы памяти, прибавленная стоимость может понизится.
Технологии совершенно разные, единственное что их обхединяет, это то, что они используются для хранения данных.
Далеко не единственное — их объединяют в первую очередь каналы сбыта и бренд, имеющий историюкосяковдлинной в десятилетия.
Похоже, порог вхождения в индустрию уменьшился, как это произошло со светодиодными источниками света. Скоро появится куча китайских брендов. У лидеров рынка HDD есть фора по времени. Пока есть.
red_andr
05.03.2019 20:12+1лента стала четвертым по популярности хранилищем после HDD, SDD и облака
Звучит так, как будто «облако» это какой то принципиально новый тип хранения, что то типа лазерной голографической памяти. На самом деле в облаке стоят те же самые диски. Да, я понимаю, что в отчёте речь идёт про обычные компании, ну так тут мы обсуждаемые конкретные «железные» технологии хранения данных.mediaman
06.03.2019 10:32Если посмотреть в оригинальное исследование, речь там идет о популярности подходов к хранению данных — облако рассматривается как своеобразный накопитель (storage media)
CoolCmd
05.03.2019 20:17Согласно исследованию одного из крупных западных облачных провайдеров в 2018 году процент отказов (AFR) жестких дисков в его ЦОД составил 1,25%. Для сравнения: в 2016-м и 2017-м значение AFR равнялось 1,95% и 1,77% соответственно.
делать далеко идущие выводы на основе 3 лет одной канторы я бы не стал. количество поломок сильно зависит от количества проблемных моделей и сроком службы (насколько помню, поломки в течении срока эксплуатации распределены неравномерно). возможно, в 2018 заменили какую-то модель на менее проблемную.
Firz
05.03.2019 23:59возможно, в 2018 заменили какую-то модель на менее проблемную.
Они довольно крупный бизнес же(полагаю речь про backblaze), им может быть выгодно и «проблемные»(грубо говоря, с шансом поломки 3% в год вместо 1%) диски закупать, если итоговые затраты с такими дисками получаются меньше. А может оказаться что в момент апгрейда просто негде было купить 15 000 дисков нужной модели, по-этому купили что нашли. По-этому их статистика и годится только для сравнения моделей и производителей между собой(что тоже очень полезно, кстати говоря).
Smayliks
06.03.2019 01:03Известна история с накопителями IBM Deskstar, которые выходили из строя даже после непродолжительного использования.
В своё время wd 1gb дохли пачками. Я после этого долго не покупал их винты (хотя проблема была только с гигабайтными винтами)acmnu
06.03.2019 08:50У каждой комании бывают неудачные модели или даже серии.
Dioxin
06.03.2019 09:43У сигейта раньше не было особо проблем и они последние кто оставался неким гарантом надежности, а с появление баракуд-4 и ТТХ стали приятными.
Но время не щадит никого.acmnu
06.03.2019 10:39У вас узкая выборка. У меня есть опыт с сериями SAS Segate, когда за 2 года полностью менялись по гарантии все диски в сервере (16 штук) и около половины в масиве 60 штук — партия была не очень. Все стояло в приличном цоде. У нас там датчиками все обвешено, поэтому мы точно знаем, что там все время было 19 градусов (один день было 21, так там даже расследовали почему).
Кроме того, помню как радовался, когда купил Segate на 40Г домой в начале века. Этот диск со мной прожил почти 10 лет, а вот двое моих знакомых, которые брали туже серию, но 200Г (больше блинов) нарвались на брак: у обоих и года не прожили.
Беды с дисками бывают как конструктивные, так и просто случайные, когда идет брак в конкретной партии (как у нас с теми SAS) и тут ничего не сделаешь.
Dioxin
06.03.2019 10:50Ну как узкая — многолетняя, начиная с винтов от 100 МБ.
Сигейты были тормозными, но надежными.
WD же был в то время синонимом слова мусор.
Теперь WD вполне себе не плохой выбор.
САС-диски это уже современное поколение когда качество «поехало», хотя мои сас на 320 Гб отходили 5+ лет и начали сыпаться очень постепенно, без резких смертей.Vitalley
06.03.2019 13:08WD в те лохматые годы почему-то грешили постоянным отвалом электроники, но со временем всё поменялось.
Вот странный косяк заметил на самсунгах в 160гб, не только у меня, но ещё у других были проблемы с исчезающими разделами, сам раза три на эти грабли наступил ((((
Firz
06.03.2019 13:25Теперь WD вполне себе не плохой выбор.
Теперь чуть ли не единственный выбор, учитывая что Hitachi(HGST) теперь(с 2019 года что ли, не так давно анонс был) выпускаются тоже под брендом(логотипом) WD.oracle_and_delphi
06.03.2019 13:39+1А что с Toshiba?
Firz
06.03.2019 13:52Сложно говорить как там они со стороны бизнеса, но для себя в их сторону как-то давно перестал смотреть, одно время они мало того что не блистали стабильностью, так еще и стоили стабильно дороже Hitachi, с тех времен про них и забыл.
Samoglas
06.03.2019 13:45О каком периоде времени идет речь?
После «мухи СС» они стали на какое-то время эталоном барахла.
Я долго не мог избавится от такого восприятия бренда, потом все-таки купил их терабайтник.kasperos
06.03.2019 14:39Муха СС и LBA0 проблемы сырой прошивки, нормально лечились пусть и с «танцами», но после обновления прошивки (и ритуальных танцев) работают диски без особых нареканий.
alexmeloman
07.03.2019 08:55Я этот гарант надежности менял в нескольких серверах полностью за гарантийный срок. Больше с ними: ни ногой, и при прочих равных никогда не брал сигейты. Кроме того, они ужасно тормозные. HGST, WD — претензий меньше.
KamAdm
06.03.2019 09:42Интересно, на сколько там гелия хватает? Учитывая его летучесть.
kasperos
06.03.2019 14:27-1Давление воздуха снаружи не даст сильно утечь гелию, т.е. в момент «первичного» нагрева произойдет небольшое повышение давление внутри, гелий немного утечет до момента сравнивания давлений. В момент охлаждения, внутри отсека будет слегка разряженный гелий (более крупные атома других газов не должны пустить внутрь элементы крышки), но и это можно компенсировать системой с эластичной мембраной, которая будет изгибаться в сторону с меньшим давлением не подвергая излишнему давлению элементы уплотнения крышки.
Aquahawk
06.03.2019 19:52+1вообще-то для газов почти точно можно считать только разницу парциальных давлений. Т.е. парциальное давление гелия снаружи почти равно нулю.
255
06.03.2019 21:14+1Пока что сообщений о поломках дисков по причине постепенной потери гелия не было. Видимо на срок службы — точно хватает. С летучестью борются, запечатывая диск.
Dioxin
06.03.2019 10:05В Seagate отмечают, что оптимальной будет температура в 30°C.
А вот это совсем интересно.
По TIA-942 должно быть 20-25.
superstarstas306
06.03.2019 10:14После того, как у меня за 2 года умерло два жестких в ноуте (предвосхищая вопрос — нет, ноут не ронял и кувалдой по нему не бил), задумался, что же не так.
Отключил парковку головок при простое, диск живет и радуется уже почти 3 года.DmitryDM
06.03.2019 11:56а есть статистика по сроку жизни HDD с включенной и отключенной парковкой головок? хочу в роутер воткнуть внешний диск, но шум от постоянного крутящегося харда напрягает, да и не использую я его 24х7, чтобы постоянно крутить, а ресурс тратится.
superstarstas306
06.03.2019 12:31Я на такую статистику не натыкался.
Но вообще смотря для чего планируете использовать этот внешний диск. Если как обычное хранилище, в которое не часто надо залезать, то парковать скорее всего будет лучше
barbos6
06.03.2019 12:39+2да и не использую я его 24х7, чтобы постоянно крутить, а ресурс тратится.
Скорее, ресурс тратится при стартстопном режиме.
Stanislavvv
06.03.2019 12:46+1Есть статистика в SMART — количество запусков двигателя (Start_Stop_Count). Так что… Пусть лучше жужжит, если там что-то ценное и к хранилищу есть обращения каждый день.
А если хочется тишины при работе — ssd вне конкуренции.
adlerm
06.03.2019 13:15+1вкратце касался этой проблемы в том контексте что некоторые диски (зеленые, синие WD)быстро дохли в NAS накопителях… в итоге вычитал что за счет особенностей работы линукса(вроде кеширования… ок8 секунт нет обращения к диску, а потом все скопом), и с учетом что в этих дисках парковка головок настроена на 4 или 6 секунд после простоя, и получалось что сразу после парковки головок линукс будил диск… и так каждые 8 секунд… в итоге запас (300-600 тыс. иногда миллион) парковок довольно быстро исчерпывался…
Для WD есть специальная утилита для отключения или изменения таймаута автоматической парковки головок… а в красной серии (предназначенной для NAS) эта функция, в принципе, отключена.
в общем, отвечая на ваш вопрос, надо смотреть на какое время настроена парковка головок конкретного диска, и как с ним работает операционка…
как вариант посмотреть в SMART изменение этого параметра за какой-нибудь период времени (неделя, месяц)…playnet
07.03.2019 20:07Зелёная и синяя серия это В ПРИНЦИПЕ не для NAS. Синяя — только бытовые компы, самый хлам который не советую брать никому и никуда, максимум если записали информацию и положили диск на полку. Зелёная серия — хорошо для бэкапов, скорость линейная приличная, несколько часов непрерывной нагрузки, потом спим до след окна бэкапа. Можно в NAS если обращаются к нему пару раз в день, но при этом рейд-1 (зеркало) обязательно.
Более того, у меня дома уже пятый год стоит грин, который был под бэкапы но резко начали расти ошибки вплоть до проблем на этапе записи. Списал, поставил домой, ошибки не растут почти (растут но совсем немного), всё доступно. Там данные, которые потерять не жалко, и которые нужны раз в неделю. Другой диск вместо этого уже пятый год в том сервере на том же кабеле работает без нареканий.
mcsimm
06.03.2019 12:40+2Эти диски считаются одними из самых ненадежных
А разве у IBM не «дятлы» (DTLA стеклянные) были самыми ненадёжными?
veselovi4
06.03.2019 13:16+2Забыли вспомнить историю с Fujitsu. С их эпичный фейлом со флюсом. Я в свое время работая в СЦ много их восстанавливал. Приходилось отпаивать контроллер. Выдерживать его в изопропиловом спирте пару суток. Прожаривать.Ставить на место. Заливать слетевшие модули в служебную область. И они потом как миленькие еще пару лет прекрасно работали. Обидно было что по ТТХ они были очень хороши. Но вот эта история поставила крест на десктопных винтах фуджиков. Была еще провальная версия FW для «рыбин» (барракуд), которая отпугнула кучу народу.
Sau
06.03.2019 13:17+1Про ДНК-хранилище. Очередному носителю информации, который и десяти лет не протестирован ещё, пророчат хранение информации в течение тысяч лет.
Wesha
06.03.2019 20:22-1Ну вроде ж в замороженном мамонте данные дофигиллион лет пролежали?
playermet
06.03.2019 21:47+1ДНК — не мясо. То что Юка снаружи напоминает живого мамонта не значит что можно взять любую его клетку и извлечь из нее неповрежденное ДНК. А предполагаемое хранилище это совсем не такая гора материала.
Wesha
06.03.2019 22:52не значит что можно взять любую его клетку и извлечь из нее неповрежденное ДНК.
Ну вот говорят, что получили:
Опубликованы достоверные данные о структуре ДНК, выделенной из биологических образцов, находившихся в условиях вечной мерзлоты, возрастом 65 тысяч лет из останков животных (бизон), 300-400 тыс. лет для хлоропластов растений и 400-600 тысяч лет для ДНК бактерий
Тем более, что "совсем неповрежденную" нам и не надо — можно делать бекапы в виде статыщмиллионов тупых копий (ДНК-RAID :) и использовать при записи коды коррекции ошибок.
a5b
07.03.2019 02:05В вашей же ссылке — получили лишь мелкие осколки в 200-1000 бит (25-125 байтов). Исследовать их можно, но склеить обратно в 1 ГБ данных без ошибок — очень сложно.
Согласно этим расчетам, небольшие фрагменты ДНК (100-500 п.н.) могут сохраняться в среднем до 10 тыс. лет в условиях умеренного климата и около 100 тыс. лет в более холодных широтах
Wesha
07.03.2019 02:23Ну, для склеивания мелких фрагментов уже давно есть программы. А с учётом того, что в одном мамонтёнке — триллиарды © клеток, то бекапы на бекапы на бекапы всегда найдутся.
И вообще, Вы что, собираетесь жить 100 тысяч лет?playermet
07.03.2019 19:48Вы что, собираетесь жить 100 тысяч лет?
100 тысяч лет — это для небольших фрагментов ДНК (100-500 п.н.). Если обычный HDD кинуть в землю, отдельные фрагменты такого же объема инфа тоже можно будет спустя много времени находить, пусть и не 100 тысяч лет.
AlexAV1000
06.03.2019 13:45+1потому что гелиевая среда не содержит водяного пара.
Чего-чего? Если его (водяной пар) удалить из гелия, то его и не будет. Так же его можно удалить и из воздуха.oracle_and_delphi
06.03.2019 13:48Если вся проблема в водяном паре, то почему бы вместо гелия не закачать туда азот, который и через стенки не проникает, и ничего сам не окисляет, и легче углекислого газа.
McDAC
06.03.2019 21:14В теории получается, что жёсткие диски с каждым днём становятся всё надёжнее и даже процент брака не превышает 1,25%. Практика показывает обратное: старые жёсткие диски работают десятилетиями, даже те, которые неоднократно падали с высоты полуметра, а новые — семь штук лежат в ящике стола, годные, разве что на запчасти. :).
arthur_veber
07.03.2019 12:13У новых дисков 3 или даже 5 лет гарантии обычно. Поэтому если они лежат в ящике, то имеет смысл отнести их обратно.
Мне меняли не раз.
Alexey2005
06.03.2019 23:26Хорошо бы где-нибудь добыть статистику о том, что же именно чаще всего сдыхает в HDD. А то рассуждают о повышении надёжности «блинов» и головок, а по моим ощущениям основные причины сдыхания — дерьмовая пайка и тухлые вечно сгорающие контроллеры.
arthur_veber
07.03.2019 12:48+1По моему опыту:
1. В процессе работы hdd появляются всё больше переназначенных (realocated) секторов, что в итоге ведёт к бед блокам. Постепенно это приводит к тому, что диск читается всё хуже и хуже (когда realocated уже больше нормы, а smart никто не смотрит), появляются битые файлы, диск идёт на замену. В принципе, это нормальный жизненный путь любого HDD.
2. Диск перестаёт определятся (сразу из магазина или через 15 лет работы) в биос\рейд контроллере (хотя было такое что рейд контроллер (lsi) диск видел, но никаких признаков жизни диск не подавал. На других же машинах и через usb box диск не определялся). Обычно в таких случаях админ с умным лицом обреченно говорит: «ну че, ясно, контроллер сдох».
Дисков с realocated и с bad блоками у нас лежат в разы больше чем «неопределяющихся» дисков. Соотношение примерно 1 к 20\30. Но! Достаточно одного бед блока чтобы рейд контроллер начал пищать на media error count и такие диски приходится менять, хотя проработать они могут ещё долго.
Наверно основную мысль которую я хотел донести, это то что между статусами «диск работает» и «диск сдох» могут быть ещё промежуточные состояния, которые тоже надо учитывать в этой статистике.playnet
07.03.2019 20:34+11. Начинают появляться блоки с нестабильным чтением, которые если вовремя не ремаплены то становятся бэд-блоками. Сам блок при этом уже не лечится, а только его адрес заменяется на адрес из резервной области, и обращение к нему выглядит как провал на графике времени доступа. Но и эта зона не бесконечна и со временем кончается, тогда сектора перестают ремапиться и становятся полноценными бэдами.
Также бывают удары, которые сразу делают царапину «запил» диска, где данные повреждаются безвозвратно. Более того, то что улетело с поверхности, начинает летать внутри диска и улавливается обычно не полностью, вызывая лавинообразное повреждение поверхности и быстрый отказ диска.
Бывает отрыв головы, и иногда разделив диск на 2 раздела так, чтобы сбойная сторона не содержала данные, можно ещё его использовать под те же бэкапы или для переноса/хранения данных на полке.
Обычно контроллеры единичные релокейты игнорируют, там смотрится рост релокейтов итд, но код прошивок никто из известных мне не выкладывает и точные алгоритмы отбраковки неизвестны. Другое дело если диск пытается считать сектор и не может, тогда диск выкидывается как отказавший, поэтому у wd есть RE серия с ограниченным TLER (Time Limited Error Recovery) — через короткое время (8с?) мы просто сообщаем контроллеру что данные недоступны и контроллер читает их с другого диска, диск при этом не выкидывается и просто релокейтит сектор. У сигейта есть подобная технология.
Space__Elf
Как определить с гелием HDD или без?
red_andr
Обычно об этом пишут прямо на дисках большими буквами.
Шучу, конечно, надо просто почитать характеристики диска или его обозоры.
Wesha
Мне кажется, вопрос был «как определить, с гелием ли диск, или он улетучился давно?»
juray
Вот это довольно актуальный вопрос, как мне кажется.
Интересно, как же в таких дисках уплотнение сделано. Подозреваю, что или полимер какой-то особо плотный, или вообще вместо полимера — мягкий металл, как в вакуумной технике.
Так, ага, в статье сигейта упоминается C-Seal — «сжимаемый луженый уплотнитель», а также термоклей, ламинируемый фольгой.
Гелий ведь, зараза такая, норовит через мельчайшие поры просочиться (не зря в течеискателях его используют). Хуже в этом плане только водород, способный неплохо диффундировать прямо сквозь кристаллическую решетку металла. Гелий через металл хоть и протискивается, но настолько медленно, что диск раньше от старости сдохнет. Хотя в «Patty» сквозь паяный шов вполне быстро улетучивался (в той же статье упоминается). Ну а сквозь полимеры вообще замечательно уползает.
olehorg
ну… немного не так…
гелий и водород, конечно, протискиваются через красталлические решетки — но делают это все-таки под давлением.
еще не было замечера свойства водорода\гелия создавать вакуум (или создавать пониженное по сравнению с внешней средой давление) в резервуаре хранения.
а азот\кислород\углекислый газ — на место улетучившегося гелия попасть не смогут.
кроме того — под крышкой диска с давних пор принято делать область пониженного давления, с гелием или без него.
так что — фиг там гелий улетучится ))))
juray
Я далеко не спец в молекулярной физике, но имеющиеся у меня некоторые представления в этой сфере не дают мне взять и бросить дискуссию. :)
Справедливости ради – для диффузии роль играет разность не абсолютных давлений, а парциальных (то есть разница концентраций). И при низкой дельте диффузия не исчезает, просто сильно замедляется (насколько я помню, там квадрат давления фигурирует). Для водорода парциальное давление в окружающей среде — около 0,05 Па, гелия не более 1 — 2 Па. А внутри банки парциальное давление равно полному, около100 кПа — так что направление градиента получается изнутри наружу.
Про создание вакуума не знаю (хотя исходя из вышесказанного, препятствий не вижу), но нагонять разницу давлений за счёт диффузии (при исходных равных давлениях) водород вполне может — это описано, например, в Кикоин А. И., Кикоин И. К. Молекулярная физика.
И утечка гелия сквозь паяный шов в истории магнитных дисков зафиксирована, если верить сигейтовской статье, на которую я ссылался. Вот ссылка на ее англоязычный вариант.
Цитирую :
Но иных упоминаний о гелиевом заполнении PATTY я не нашёл. Вообще, диффундировать сквозь непористую кристаллическую решетку металла гелий может с трудом, поскольку такая диффузия обычно сопровождается реакциями между газом и металлом (так, водород при адсорбции отдает электрон металлу, а при десорбции — забирает обратно) — а гелий в реакции не вступает, будучи инертным. И адсорбируется он очень хреново (но как раз из-за этого отлично пролетает сквозь микропоры, не «прилипая» к их стенкам — коэффициент такой кнудсеновской диффузии у гелия на 65% выше чем у водорода). Видимо, проблема у NTT была таки в микродефектах шва. Сигейтовцы вон тоже первое время маялись с низкой ударопрочностью своего уплотнителя, в итоге на лазерную сварку перешли.
a5b
Нашел листок о приборе для поиска утечек гелия из hdd, там есть какие-то величины. Не могли бы вы их оценить и объяснить?
https://www.agilent.com/cs/library/technicaloverviews/public/HDD_TechOverview_JMcLaren_7-8-11%20(2).pdf
Рекламка уплотнителей — http://www.jetseal.com/pdf/applicationsbrochure.pdf — 1e-10 — 1e-7 helium leakage rate (mb-l/s per mm circ.) для plated c-seal.
В патентах обещали потерю не более 5% за 10 лет:
https://patents.google.com/patent/US20120275054
Про альтернативы гелию и про проведение отдельных операций при производстве hdd в атмосфере гелия (Temporary fill for SSW/Servo Fill), 2011 год — https://www.researchgate.net/publication/268001666_Helium_Gas_Filling_and_Extraction_during_the_HDD_Manufacturing_Process/download "Once the Helium is in the drive it has to be kept there. Permanent solutions are not yet in production but even having a Helium environment just for Servo track writing is an advantage. The servo track write process may take from 1 to 12 hours depending on manufacturer and for this length of time a simple metalized tape over the hole(s) through which the gas was introduced is sufficient (Fukushima, 2007a)."
juray
Я не понял, что именно вы предлагаете оценить.
По первой вашей ссылке — всего лишь таблицы конвертирования разных единиц измерения друг в друга.
Остальное — описание процессов тестирования дисков на утечки.
Я так понимаю, основное ноу-хау как раз в повышении герметичности уплотнений (причём так, чтобы сохранялась в течение всего срока эксплуатации), а проблема «сквозь металл» вообще не стоит из-за чрезвычайно низкой скорости такой диффузии при рабочих температурах.
nochkin
Предположу, что если улетучился, то диск работать не будет.
А вообще SMART показывает этот параметр (атрибут 22).
oracle_and_delphi
Информацию снимать с диска с улетевшим гелием, кто-нибудь пробовал?
nochkin
Возможно в этом случае там будут физические повреждения со всеми вытекающими.
oracle_and_delphi
Что-то стрёмно это. :(
У меня диски без гелия — годами пашут.
А тут придётся менять диск — сразу по окончании гарантийного срока. :(
Возможно, даже встраивание в диск системы принудительного сброса гелия срабатывающей после окончания гарантийного срока — в целях запланированного устаревания.
С картриджами принтеров — именно так делают: после окончания гарантии, встроенный чип ломает их работу.
Impuls
Вы же не думаете что он без гелия работать не будет? Он 2 года с гелием поработает, и еще 5 с воздухом постепенно деградировать будет. Вот и надежность повысилась на 2 года
NickViz
я не оракл и дельфи, но думаю. от плотности газа зависит высота и надежность полёта слайдера над блином. кмк, если гелиевый диск заполнить воздухом — работать он не сможет. перегрев, головы далеко от блина и т.д.
oracle_and_delphi
Вообще-то, гелий начнёт вытекать с момента изготовления. И скорость того как он утекает будет зависеть от температуры, то есть из работающего нагретого диска гелий будет утекать с большей скоростью, чем при хранении на складе (если, конечно склад не в какой-нибудь жаркой стране, где плюс сорок в тени).
255
Говоря о складах в жаркой стране — там довольно часто хранятся всего лишь закрытые вентилем баллоны с гелием для траймикса (дыхательной смеси). Одни теряют газ за неделю, другие даже через десяток лет держат по 150 атмосфер из 200-300.
Гелий протекает через почти все, кроме металлов, но скорость утечки через металлы крайне низкая. Малейший дефект ускорит утечку на порядки (не один). Так что в случае хорошо запечатанных, например заваренных лазером дисков, главным становится качество изготовления. Скажем, подвод питания и данных в гермозону требует изоляторов, и проблемы с этим уплотнением могут привести к потере газа.
Пока на гелиевых дисках особо не экономят (репутация дороже), с ними все выглядит хорошо. Рано или поздно пойдет конкуренция за удешевление конструкции, и тогда утечки действительно могут стать одним из возможных отказов.
rogoz
А откуда там воздух возьмётся?
chyvack
Новая услуга: заправка гелием hdd.
navion
Не могу сейчас найти пруфа (скорее писал вендор на хоботе), но у HGST гелиевые диски после разгерметизации отключают запись, но дают читать информацию.
rbobot
Ну улетучился и улетучился, станет более разряженой атмосфера внутри диска. То, что гелий может выбраться из диска никак не влияет на то, что кислород или вода не могут в этот диск попасть.
Taciturn
Станет более разряженной атмосфера — головки упадут на диск, диск перестанет работать.
CrashLogger
В случае разгерметизации гелий будет постепенно замещаться воздухом и плотность газа внутри диска увеличится. Так что падение головок ему не грозит, скорее наоборот.
Taciturn
Не могли бы вы ещё на предыдущий комментарий ответить, ну насчёт «То, что гелий может выбраться из диска никак не влияет на то, что кислород или вода не могут в этот диск попасть.»?
Space__Elf
А откуда возьмётся разгерметизация?
Гелий вытекает БЕЗ разгерметизации.
SVlad
А будет ли гелий продолжать выходить из герметичного диска, когда давление внутри станет немного меньше, чем снаружи? Это похоже на нарушение законов термодинамики.
DaemonGloom
Насколько знаю, тут влияет не обычное, а парциальное давление. Так что нарушения термодинамики нет в данном случае диффундирования газа.
garageman
Думаю что _избыточного_ давления производитель не создает внутри HDD. Так что и улетучиваться газ не станет. Нет давления — нет утечек. Вот разве что при перепадах температур корпус станет работать барометром и будет газообмен.
juray
Так парциальное давление чистого газа не может не быть избыточным по сравнением с парциальным давлением в смеси — при одинаковых полных давлениях.
agarus
Могут, просто медленней, из-за меньшей скорости дифузии молекул большего размера.
Scooby-do
гелий — атомарный газ
funnycar
Думаю, что бы гелий улетучился его надо чем-то заместить. Если основные компоненты воздуха проникнуть внутрь не смогут, то и гелий никуда не денется, несмотря на его способность пролазить сквозь мельчайшие щели, иначе в диске должен вакуум образоваться.