Dlaczego gęstość zapisu jest istotna w centrach danych
15 kwi, 2024
Bez wątpienia znasz już wszechobecne hasło „TERAZ WIĘCEJ (uzupełnij lukę)!” na opakowaniu produktu, mimo że jego rozmiar się nie zmienia. Tym uzupełnieniem może być więcej pianek w płatkach lub magiczne kryształki czyszczące w butelce płynu do zmywania naczyń.
Często cena danego produktu pozostaje taka sama nawet po dodaniu elementów. To jest motywacja dla klientów. Być może zawsze marzyło Ci się mieć więcej pianek lub magicznych kryształków czyszczących, ale przed wprowadzeniem wersji „TERAZ WIĘCEJ (uzupełnij lukę)!” konieczne byłoby zakupienie większej ilości istniejącego produktu, aby uzyskać ilość, którą uważasz za wystarczającą. Jeśli produkt w tym samym rozmiarze i cenie zawiera więcej pożądanych elementów, być może łatwiej będzie Cię nakłonić do zakupu.
W firmie Seagate pożądanym produktem jest pamięć masowa. Gęstość, na której się skupiamy, to gęstość powierzchniowa: ilość danych, które mogą być przechowywane na talerz napędu dysku twardego. Umieszczanie większej ilości danych na jednym talerzu dysku twardego stanowiło od jakiegoś czasu wyzwanie dla branży. Firma Seagate jest liderem w zakresie technologii wspierających dalszy postęp.
Każda metoda zapisu magnetycznego była w czasie jej wprowadzania bardziej niż wystarczająca dla standardowej pamięci masowej o wysokiej pojemności.
Technologia zapisu prostopadłego (PMR) jest standardowym formatem stosowanym w branży pamięci masowej, w tym w firmie Seagate, i jest dostępna w opcjach pojemności sięgających 20 terabajtów (TB). Jednak zawsze istnieje nacisk na więcej, zwłaszcza w związku z potrzebą przechowywania stale rosnącej ilości danych. Przesuwając granice przechowywania ogromnych zestawów danych, firma Seagate wprowadziła nową technologię HAMR (zapisu magnetycznego wspomaganego termicznie) w styczniu 2024 roku.
Radzenie sobie z rosnącym zapotrzebowaniem na dane poprzez umieszczanie większej liczby talerzy w obudowie dysku twardego wspiera wzrost pojemności, ale jest mniej wydajnym rozwiązaniem ze względu na wzrost zestawienia materiałowego (BOM), a w konsekwencji wzrost całkowitego kosztu posiadania (TCO) lub kosztów pozyskania urządzenia i kosztów operacyjnych. Po co zwiększać koszty, gdy po prostu potrzeba więcej pamięci masowej?
Pojemność na talerz to znacznie wydajniejsze podejście do zmiany skali pojemności dysku twardego. Mając to na uwadze, firma Seagate nadała priorytet innowacjom w zakresie gęstości zapisu przed wszystkimi innymi czynnikami, przewidując gwałtowny wzrost światowego zapotrzebowania na pamięć masową – zarówno obecnie, jak i w przyszłości.

Mozaic 3+ to platforma dysków twardych wykorzystująca unikatową technologię HAMR firmy Seagate, dostarczając pamięć masową o niezrównanej gęstości powierzchniowej na poziomie 3 TB na talerz dysku twardego i większym.
Mozaic 3+ to rozwiązanie łączące najbardziej zaawansowane technologie rejestracji w nanoskali oraz przełomowe osiągnięcia w zakresie materiałoznawstwa na świecie. Dzięki temu dane mogą być teraz przechowywane na nośniku przy poziomach gęstości, które wcześniej były niewyobrażalne, a wszystko to przy wykorzystaniu tych samych zasobów materiałowych, co w przypadku obecnych dysków twardych firmy Seagate, i dostarczane w znanym rozmiarze 3,5 cala. Mozaic 3+ to zarówno teraźniejszość, jak i przyszłość, z nastawieniem na 50 TB.
Dzięki dyskowi Mozaic 3+ operatorzy centrum danych mogą teraz przechowywać więcej eksabajtów na tej samej przestrzeni, przy mniejszej liczbie szaf rack, co daje ogromne oszczędności w zakresie całkowitego kosztu posiadania, związane z wykorzystaniem procesora, pamięci RAM, energii i przestrzeni. (Należy pamiętać, że firma Seagate oferuje swoje rozwiązanie Exos CORVAULT w celu zapewniania wielopetabajtowej pojemności, niezawodności na poziomie 99,999%, wydajności w hiperskali oraz technologii autonaprawy).
Aby zmieścić więcej bitów danych na jednym talerzu dysku, należy zwiększyć gęstość pomiędzy nimi. W przypadku talerzy dysku wykonanych ze starszych typów materiałów umieszczenie bitów zbyt blisko może powodować niepożądane zachowanie pola magnetycznego, wpływające na stabilność termiczną talerza (tendencję do pozostawania na miejscu zamiast niezamierzonych fluktuacji). Inżynierowie firmy Seagate opracowali nowe materiały, z których wykonane są talerze, aby zapewnić ich stabilność termiczną, ale wciąż poszukiwali sposobu na celową zmianę bitów danych w nowszym, stabilniejszym termicznie środowisku. I tu właśnie wkracza technologia HAMR.
Wdrożenie technologii Mozaic 3+ HAMR przez firmę Seagate obejmuje zastosowanie małej diody laserowej na każdej głowicy zapisu, która podgrzewa punkt na dysku w ułamku sekundy, dzięki czemu głowica może zmienić biegunowość magnetyczną pojedynczego bitu danych i zapisać dane. Nagrzewanie i chłodzenie każdego bitu następuje w ciągu nanosekundy. Laser nie wpływa na temperaturę napędu, jego stabilność ani niezawodność nośnika.
Mozaic 3+, unikatowa interpretacja technologii HAMR opracowana przez Seagate, pozwala użytkownikom zyskać większe ilości pamięci masowej danych bez konieczności stosowania większego sprzętu. Operatorzy centrów danych doskonale wiedzą, jak zwiększenie przestrzeni „U” dla sprzętu może również zwiększyć wydatki związane ze zużyciem/dystrybucją zasobów, chłodzeniem, okablowaniem, konserwacją oraz wiele innych powiązanych wydatków. Seagate przewiduje zwiększanie pojemności pamięci masowej za pośrednictwem platformy Mozaic 3+ bez konieczności zwiększania rozmiaru urządzenia obecnego, opartego na PMR rozwiązania o pojemności 20 TB.
Gianluca Romano, dyrektor finansowy i wiceprezes wykonawczy w Seagate, powiedział uczestnikom Global Technology Conference Bank of America 2023: „Jeśli spojrzeć na technologię HAMR, nasze 32 TB opierają się na 10 talerzach i 20 głowicach… Czyli takiej samej liczbie talerzy i głowic, jak w przypadku 20 TB opartych na PMR. Następny produkt będzie nadal bazował na 10 talerzach i 20 głowicach. Cały wzrost wynika z gęstości powierzchniowej. Kolejna oferta o pojemności 40 TB+ obejmuje te same 10 talerzy i 20 głowic. Podobnie jak dyski o pojemności ponad 50 TB. W naszym laboratorium pracujemy już nad pojemnością 5 TB w przypadku pojedynczych talerzy. Możemy znacznie zwiększyć pojemność”.
To podejście przynosi korzyści zarówno klientom, jak i producentom. Klient nie musi zwiększać przestrzeni zajmowanej przez szafę „U” w porównaniu z jakimkolwiek wcześniejszym rozwiązaniem pamięci masowej, a firma Seagate jest w stanie zwiększyć gęstość powierzchniową zgodnie z potrzebami klienta bez znacznego zwiększania własnego kosztu przypadającego na produkt.
Technologia Mozaic 3+ firmy Seagate ma pomóc organizacjom w znacznym zmniejszeniu całkowitego kosztu posiadania pamięci masowej dzięki niższym kosztom pozyskania w przeliczeniu na TB i niższym kosztom operacyjnym, co wspiera wzrost produktywności. Wraz z korzystniejszym całkowitym kosztem posiadania przejście na dyski Seagate z technologią Mozaic 3+ pomaga firmom osiągać cele związane ze zrównoważonym rozwojem dzięki niższemu zużyciu energii. Na przykład przejście z dysku twardego Seagate Exos X10 (10 TB) na dysk Exos Mozaic 3+ 30 TB skutkuje o 60% mniejszym zużyciem energii na TB, mniejszą ilością zasobów naturalnych, a także wykorzystaniem materiałów pochodzących z recyklingu. Zwiększenie gęstości zapisu za pomocą technologii Mozaic 3+ nie powoduje zwiększenia ciężaru dysku. Ponadto dyski twarde z technologią Mozaic 3+ redukują o 70% emisję dwutlenku węgla dzięki wykorzystaniu materiałów pochodzących z recyklingu oraz energii odnawialnej (na przykładzie użycia tego samego dysku 10 TB PMR w stosunku do dysku twardego Exos Mozaic 3+ 30 TB).
Dropbox, renomowany dostawca pamięci masowej w chmurze, przekonał się na własne oczy, jak wdrażanie rozwiązania pamięci masowej danych Seagate opartych na technologii HAMR „zwiększa gęstość danych, umożliwiając firmie przechowywanie większej ilości danych na pojedynczym serwerze, co przekłada się na mniejszą liczbę potrzebnych szaf i mniej wymaganej przestrzeni. Ta konsolidacja zapewnia znaczące oszczędności pod względem wydatków operacyjnych, włączając w to wydatki na zasilanie, chłodzenie, CPU, RAM oraz koszty zajmowanej przestrzeni”.
(Przeczytaj pełny wpis na blogu Seagate na temat Dropbox tutaj).
Coraz więcej organizacji zwraca większą uwagę na ilość generowanych danych, ich wartość oraz znaczenie sposobu ich przechowywania. Można śmiało powiedzieć, że całkowita ilość danych przechowywanych na świecie będzie nadal wzrastać. Mając to na uwadze, skuteczne organizacje będą potrzebowały rozwiązań, które pomogą im zachować najważniejsze dane i jednocześnie utrzymać niski oczekiwany całkowity koszt posiadania.
W styczniu 2024 roku rozpoczęła się nowa era w zakresie pamięci masowej danych. Firma Seagate wprowadziła technologię HAMR w szerokiej gamie rozwiązań pamięci masowej danych. To pozwala nam oferować produkty zaprojektowane z 10 talerzami lub mniej, a tym samym osiągać najniższy koszt w przeliczeniu na TB, największą liczbę TB w przeliczeniu na stopę kwadratową powierzchni oraz najniższy poziom zużycia W na TB.
Dążąc do poprawy pojemności dysku twardego, rozsądnie jest więc zadbać o gęstość danych.
Więcej informacji na temat nowej technologii Mozaic 3+ firmy Seagate można uzyskać pod adresem https://www.seagate.com/innovation/mozaic.