Во II квартале 2023 года, по оценкам TrendFocus, в глобальном масштабе было поставлено от 30,8 млн до 32,2 млн HDD. Для сравнения: годом ранее отгрузки равнялись 38,6 млн единиц. Таким образом, за год зафиксировано падение примерно на 20,2 %.

TrendFocus рассматривает несколько сегментов отрасли HDD. Это nearline-устройства (LFF), диски для критических приложений (10k RPM SFF), изделия для клиентских компьютеров и потребительской электроники.

Источник изображения: pixabay.com

Отмечается, что в течение II квартала 2023 года по всему миру было отгружено около 9,5 млн nearline-решений суммарной вместимостью примерно 136 Эбайт. Это на 45 % меньше по сравнению с прошлогодним результатом. На все прочие типы HDD пришлось около 22 млн штук — это на 17 % меньше по сравнению со II четвертью 2022 года, когда продажи оценивались в 26,2 млн единиц.

С апреля по июнь включительно было реализовано от 11,5 до 11,9 млн накопителей формата LFF для настольных ПК и потребительской электроники. Годом ранее поставки таких устройств равнялись 14,23 млн штук. В сегменте SFF-накопителей зафиксированы отгрузки немногим менее 9 млн единиц против 9,97 млн штук годом ранее.

По оценкам, доля Seagate в общем объёме поставок HDD во II квартале 2023 года составила 44,5 % — такой же результат был зафиксирован годом ранее. У Western Digital показатель составил 38,0 % против 36,9 % во II четверти 2022 года. У Toshiba значение в годовом исчислении сократилось с 18,6 % до 17,5 %.

Компания Seagate, по сообщению ресурса Blocks & Files, будет комплектовать интеллектуальную блочную СХД Exos Corvault накопителями, выполненными по технологии магнитной записи с подогревом (HAMR). Это позволит значительно увеличить суммарную вместимость.

Exos Corvault использует платформу с уровнем доступности данных 99,999 %. Технология автономного восстановления накопителей (ADR) снижает необходимость вмешательства со стороны человека и сокращает количество отходов благодаря автоматическому восстановлению накопителей «на лету».

Источник изображения: Seagate

Система, выполненная в формате 4U, вмещает 106 накопителей LFF. В настоящее время применяются HDD вместимостью до 20 Тбайт, что в сумме даёт до 2,12 Пбайт пространства. После перевода на HAMR-накопители станет возможно использование HDD ёмкостью 32 Тбайт. Таким образом, общая вместимость поднимется до 3,37 Пбайт, то есть, возрастёт на 59 %. Более того, в планы Seagate входит выпуск HAMR-устройств ёмкостью 36, 40 и 50 Тбайт. По сути, Exos Corvault будет наращивать вместимость на 0,5 Пбайт в год.

Кроме того, как сообщается, СХД получит усовершенствованный механизм ADR, обеспечивающий доступность накопителей даже во время восстановления. Технология ADR в большинстве случаев позволяет вернуть диск в надёжное рабочее состояние путём перенастройки для обхода сбойных компонентов.

Компания Seagate Technology, по сообщению Tom’s Hardware, раскрыла планы по выпуску HDD большой ёмкости, которые будут использоваться гиперскейлерами и операторами облачных платформ. Seagate готовит накопители, использующие технологии перпендикулярной магнитной записи (PMR), черепичной записи (SMR) и магнитной записи с подогревом (HAMR).

В течение ближайших месяцев компания анонсирует HDD вместимостью 24 Тбайт на базе PMR. Это будет последнее устройство Seagate с технологией перпендикулярной магнитной записи. Позднее появится 28-Тбайт диск, использующий SMR.

Источник изображения: Seagate Technology

Массовое внедрение HAMR предусмотрено для накопителей вместимостью более 30 Тбайт. Так, к концу текущего года могут быть представлены HDD ёмкостью 32 Тбайт: они получат 10 пластин и 20 головок чтения/записи. Далее намечен выпуск ещё нескольких накопителей с аналогичной конструкцией, в частности, ёмкостью 36 и 40 Тбайт. Такие устройства дебютируют ориентировочно в 2024–2025 гг.

В 2026-м появится HDD вместимостью 50 Тбайт: он также получит 10 пластин. Отмечается, что Seagate уже располагает лабораторными образцами магнитных пластин ёмкостью 5 Тбайт.

По итогам III квартала 2023 финансового года, закончившегося 31 марта, Seagate поставила HDD общей ёмкостью 119 Эбайт. Для сравнения: годом ранее отгрузки равнялись 154 Эбайт. Средняя ёмкость HDD достигла 8,2 Тбайт.

Компания Synology официально анонсировала HDD семейства Plus, разработанные для использования в составе NAS и других систем, функционирующих в круглосуточном режиме. В серию включены варианты вместимостью 4, 6, 8 и 12 Тбайт, выполненные в LFF-формате.

Все новинки оснащены интерфейсом SATA-3, а в основу положена технология традиционной магнитной записи CMR. Объём буфера во всех случаях равен 256 Мбайт. Максимальная установившаяся скорость передачи данных достигает 240 Мбайт/с у старшей модификации и 202 Мбайт/с у трёх других. Средняя заявленная наработка на отказ (MTBF) — 1 млн часов.

Источник изображения: Synology

Скорость вращения шпинделя составляет 5400 об./мин. у моделей ёмкостью 4, 6 и 8 Тбайт: эти накопители имеют заполнение воздухом. У варианта ёмкостью 12 Тбайт герметичная камера заполнена гелием, а шпиндель вращается с частотой 7200 об/мин. Диапазон рабочих температур — от 0 до +65 °C и от +5 до +65 °C соответственно. Энергопотребление в режиме простоя варьируется от 3,4 до 5,07 Вт, под нагрузкой — от 4,85 до 8,33 Вт.

Все устройства рассчитаны на нагрузку до 180 Тбайт в год. Производитель предоставляет на HDD трёхлетнюю гарантию. Цена дисков вместимостью 4, 6, 8 и 12 Тбайт составляет $90, $150, $190 и $250.

Аналитики Trendfocus, по сообщению ресурса StorageNewsletter, подсчитали, что в I квартале 2023 года в глобальном масштабе было реализовано приблизительно 33,59 млн HDD разных типов. Это на 7,4 % меньше по сравнению с показателем за предыдущий квартал.

Если рассматривать отрасль в плане суммарной ёмкости реализованных HDD, то отгрузки в квартальном исчислении поднялись на 5 %, достигнув 236,69 Эбайт. В сегменте Nearline-накопителей продажи увеличились на 13 % — до 180 Эбайт.

Источник изображения: pixabay.com

Крупнейшим игроком мирового рынка HDD по итогам I четверти 2023 года стала Seagate, поставившая 14,56 млн устройств. Падение в квартальном исчислении — примерно 5,1 %. Суммарная вместимость реализованных накопителей Seagate составила 118,7 Эбайт (плюс 6 % квартал к кварталу), рыночная доля — 43,3 %.

На втором месте в рейтинге находится WDC с 12,66 млн отгруженных жёстких дисков — минус 1,8 % по сравнению с последней четвертью 2022-го. Общая ёмкость проданных HDD оценивается в 97,17 Эбайт — плюс 20 %. Доля WDC в I квартале 2023 года оказалась на уровне 37,7 %.

Замыкает тройку Toshiba с 6,37 млн отгруженных HDD и падением в 20,6 %. У этой компании суммарная вместимость поставленных дисков составила 20,82 Эбайт (падение около 35 %), рыночная доля — 19,0 %.

Некоторые эксперты считают, что жизненный цикл жёстких накопителей подходит к концу. В их числе Шон Розмарин (Shawn Rosemarin), вице-президент по исследованиям и разработкам в подразделении по работе с клиентами (Customer Engineering) компании Pure Storage, заявивший, что после 2028 года жёсткие диски больше продаваться не будут из-за их плохой энергоэффективности и ограниченности применения, а также снижения стоимости флеш-накопителей.

Розмарин подчеркнул, что главным фактором падения конкурентоспособности жёстких дисков по сравнению с SSD станет высокий расход электроэнергии, а не снижение стоимости SSD или появление DFM ёмкостью 300 Тбайт собственной разработки Pure. Он отметил, что даже новейшие технологии магнитной записи с энергетической поддержкой, позволяющие значительно увеличить плотность записи, не спасут ситуацию.

Фото: Pixabay/FilipFilipovic

Производители HDD придерживаются другого мнения. Ещё в 2021 году Seagate заявила, что SSD не станут убийцами жёстких дисков. Мнения VAST и Infinidat по этому поводу заметно отличаются. Если VAST считает, что низкий уровень IOPS приведёт к ограничению использования ёмких HDD в хранилищах данных петабайтного масштаба, то Infidat отвечает, что это «должно быть шутка». Согласно оценкам Gartner, к 2026 году на долю SSD придётся 35 % от общего объёма поставок накопителей корпоративного класса (в Эбайт), что это делает маловероятным прогноз Розмарина.

«3 % мирового энергопотребления приходится на ЦОД, — приводит слова гендиректора Pure Розмарин. — Примерно треть от этого приходится на хранение. Почти всё это — HDD. Если отказаться от HDD и перейти на флеш-память, мы сможем, по сути, снизить энергопотребление на 80–90 %, увеличив плотность [хранения] на порядок в условиях, когда цены на NAND продолжают падать. Становится очевидным, что HDD уходят в прошлое».

Изображение: Pure Storage

Розмарин также отметил проблемы с поставками электроэнергии, доступность которой придётся учитывать при создании или расширении ЦОД — компаниям придётся выбирать между энергоэффективными SSD или ёмкими HDD. Скачок в развитии ИИ-технологий увеличил потребность в хранилищах, добавил Розмарин, что, по его словам, усугубляет проблему с точки зрения того, сколько данных смогут хранить провайдеры в связи с грядущим повышением спроса на электроэнергию.

Следует отметить, что Pure Storage является конкурентом производителей жёстких дисков, поэтому заявление её топ-менеджера необходимо оценивать с учётом этого факта. На данный момент массового перехода на флеш-память не наблюдается — ни один из гиперскейлеров пока не объявил о таком шаге. «Если же кто-то из них это сделает, то это будет сигналом того, что Pure Storage не одинока в своём убеждении », — пишет Blocks & Files.

Компания Seagate Technology Holdings объявила о том, что она более чем на 50 % выполнила план по полному переходу на возобновляемые источники энергии. Кроме того, увеличен срок службы более 1 млн HDD и SSD в рамках программы восстановления в 2022 финансовом году. Данные приведены в отчёте Seagate Sustainable Datasphere: FY2022 ESG Performance Report.

Seagate отмечает, что на сегодняшний день четыре из семи её глобальных производственных площадок полностью переведены на «зелёную» энергию. Это обеспечивается благодаря контрактам на покупку возобновляемой энергии, а также путём установки солнечных батарей. Таким образом, теперь компания получает более половины всей затрачиваемой энергии из возобновляемых источников. Также компания в течение года продлила срок службы 1,16 млн накопителей. Они были восстановлены путём ремонта, что дало возможность их повторного использования. А это предотвратило попадание на свалку более 540 т электронных отходов.

Источник изображения: Seagate

Говорится также, что в 2022 финансовом году компания выработала благодаря солнечным панелям на своих объектах 1352 МВт·ч энергии. Около 82 % опасных отходов, образовавшихся в течение года, было переработано. Повторное использование воды в годовом исчислении увеличилось на 17,5 %. В целом, благодаря инициативам по энергосбережению и повышению эффективности в 2022 финансовом году сэкономлено 21 ГВт·ч электроэнергии против первоначальной цели в 10 ГВт·ч.

На выставке NAB Show 2023 компания Seagate анонсировала пополнение серии накопителей IronWolf Pro моделью, могущей похвастаться внушительным для «механики» объёмом 22 Тбайт. Эту планку ещё летом 2022 года успешно взял основной соперник Seagate, компания Western Digital, представившая соответствующую модель WD Red Pro.

Новый IronWolf Pro ориентированы на NAS/DAS сегмента SMB/SME. Накопитель рассчитан на нагрузку 550 Тбайт/год и оптимизирован для использования в RAID-массивах. Наработка на отказ заявлена на уровне 2,5 млн часов с вероятностью ошибок чтения, не превышающей 1×10^-15. Для этой модели, в отличие от прошлого поколения, заявлена возможность работы в неограниченном числе отсеков.

Источник здесь и далее: Seagate

Новинка с модельным номером ST22000NT001 отличается от своего собрата ёмкостью 20 Тбайт увеличенным вдвое — с 256 до 512 объёмом кеша, но максимальная скорость передачи данных у неё такая же, 285 Мбайт/с. А вот энергопотребление чуть выросло, до 7,9 Вт. Гермоблок, разумеется, гелиевый, он вмещает 10 CMR-пластин. В остальном всё то же: SATA-3, 7200RPM, только 512e-секторы.

Сводные технические характеристики семейства IronWolf Pro

Рекомендуемая цена новой модели IronWolf Pro составляет $600. Сопровождается диск пятилетней гарантией, к которой добавляется дополнительная трёхлетняя услуга по аварийному восстановлению данных. Надо полагать, что в ближайшее время Seagate анонсирует и 22-Тбайт накопители Exos X22 и SkyHawk AI.

Western Digital анонсировала технологию OptiNAND, которая, по её словам, полностью меняет архитектуру жёстких дисков и вместе с ePMR открывает путь к созданию накопителей ёмкостью более 20 Тбайт (от 2,2 Тбайт на пластину) даже при использовании CMR — вплоть до 50 Тбайт во второй половине этого десятилетия. OptiNAND предполагает интеграцию индустриального UFS-накопителя серии iNAND непосредственно в HDD. Но это не просто ещё один вариант NAND-кеша.

Увеличение ёмкости одной пластины происходит благодаря повышению плотности размещения дорожек, что, правда, на современном этапе развития жёстких дисков требует различных ухищрений: заполнение корпуса гелием, использование продвинутых актуаторов, применение новых материалов, требующих энергетической поддержки записи (MAMR, HAMR и т.д.). Вместе с тем механическая часть накопителей не столь «тонка» и подвержена различным колебаниям, которые могут повлиять на запись и считывание столь плотно упакованных дорожек.

При производстве жёстких дисков делается калибровка и учёт этих ошибок в позиционировании головки (RRO, repeatable run out), а данные (речь идёт о гигабайтах) обычно записываются непосредственно на пластины, откуда и считываются во время работы накопителя. В случае OptiNAND эти мета-данные попадают во флеш-память, позволяя высвободить место. Правда, пока не уточняется, насколько это значимо на фоне общей ёмкости пластины.

Второй важный тип мета-данных, который теперь попадает в iNAND, — это информация о произведённых операциях записи. При повышении плотности размещения риск того, что запись на одну дорожку повлияет на данные в соседней, резко увеличивается. Поэтому, опираясь на данные о прошлых записях, жёсткий диск периодически перезаписывает данные соседних дорожек для повышения сохранности информации.

В старых накопителях одна такая операция приходилась примерно на 10 тыс. записей, в современных — на менее, чем на 10 записей. Причём учёт ведётся именно на уровне дорожек. iNAND же позволяет повысить точность отслеживания записей до секторов, что, в свою очередь, позволяет разнести операции перезаписи в пространстве и времени, снизив общую нагрузку на накопитель и повысив плотность размещения дорожек без ущерба для производительности, поскольку надо тратить меньше времени на «самообслуживание».

Наконец, быстрая и ёмкая UFS (вплоть до 3.1) позволяет сохранить в 50 раз больше данных и мета-данных из DRAM в сравнении с жёсткими дисками без OptiNAND в случае аварийного отключения накопителя и в целом повысить его производительность, причём в независимости от того, включено ли кеширование записи или нет. Кроме того, новый слой памяти позволяет лучше оптимизировать прошивку под конкретные задачи — будут использоваться 162-слойные TLC-чипы от Kioxia, которые можно настроить в том числе на работу в режиме SLC.

Western Digital планирует использовать OptiNAND в большинстве серий своих жёстких дисков, предназначенных для облаков и гиперскейлеров, корпоративных нужд (Gold), систем видеонаблюдения (Purple) и NAS (Red). Первые образцы 20-Тбайт накопителей (CMR + ePMR) с OptiNAND уже тестируются избранными клиентами компании. А вот о потребительских решениях пока ничего сказано не было.

Вчера был опубликован релиз спецификаций NVMe 2.0. Из скромного протокола для блочных устройств хранения данных, использующих PCI Express, NVMe эволюционирует в один из самых важных и универсальных протоколов для хранилищ практически любого типа. Новые спецификации будут способствовать развитию экосистемы устройств NVMe: SSD, карт памяти, ускорителей и даже HDD.

Вместо базовой спецификации для типовых PCIe SSD и отдельной спецификации NVMe-over-Fabrics (NVMe-oF), версия 2.0 изначально разработана как модульная и включает целый ряд отдельных стандартов: базовый набор (NVMe Base), отдельные наборы команд (NVM, ZNS, KV), спецификации транспортного уровня (PCIe, Fibre Channel, RDMA, TCP) и спецификации интерфейса управления (NVMe Management Interface). Вместе они определяют то, как программное обеспечение хоста взаимодействует с накопителями и пулами хранения данных через интерфейсы PCI Express, RDMA и т.д.

Базовая спецификация теперь охватывает и локальные устройства, и NVMe-oF, но является намного более абстрактной и не привязанной к реальному миру — было изъято столько всего, что её уже недостаточно для определения всей функциональности, необходимой для реализации даже простого SSD. Реальные устройства должны ссылаться ещё как минимум на одну спецификацию транспортного уровня и на одну спецификацию набора команд. В частности, для типовых SSD, к которым все привыкли, это означает использование спецификации транспорта PCIe и набора команд блочного хранилища.

Три стандартизированных набора команд (блочный доступ, ZNS и Key-Value) охватывают области применения от простых твердотельных накопителей с «тонкими» абстракциями над базовой флеш-памятью до относительно сложных интеллектуальных накопителей, которые берут на себя часть задач по управлению хранением данных, традиционно выполнявшихся программным обеспечением на хост-системе. При этом различным пространствам имен, расположенным за одним контроллером, дозволено поддерживать разные наборы команд.

В NVMe 2.0 также добавлен стандартный механизм управления пулами хранения данных, который позволяет более тонко управлять нагрузкой в зависимости от производительности, ёмкости и выносливости конкретных устройств. Иерархия пулов также была расширена ещё одним уровнем доменов, внутри которых теперь существуют группы, где, в свою очередь, находятся отдельные наборы NVM-устройств.

Будущие наборы команд, например для вычислительных накопителей (computational storage), все еще находятся в стадии разработки и пока не готовы к стандартизации, но новый подход NVMe 2.0 позволит легко добавить их при необходимости. В принципе, в состав NVMe мог бы войти и стандарт Open Channel, но отрасль считает, что парадигма зонированного хранения обеспечивает более разумный баланс, и интерес к Open Channel SSD ослабевает в пользу ZNS-решений.

Из прочих изенений в NVMe 2.0 можно отметить поддержку 32-бит и 64-бит CRC, новые правила безопасного отключения устройств в составе общих хранилищ (при доступе через несколько контроллеров), более тонкое управление правами доступа — можно разрешить чтение и запись, но запретить команды, меняющие настройки или состояние накопителя — и дополнительные протоколы, касающиеся обновления прошивок.

Также в NVMe 2.0 появилась явная поддержка жёстких дисков. Хотя маловероятно, что HDD в ближайшее время перейдут на использование PCIe вместо SAS или SATA, поддержка таких носителей означает, что в будущем предприятия смогут унифицировать свои SAN c помощью NVMe-oF и отказаться от старых протоколов, таких как iSCSI.

В целом, NVMe 2.0 приносит не та уж много новых функций, как это было с прошлыми версиями. Однако сама реорганизация спецификации поощряет итеративный подход и эксперименты с новыми функциями. Так что в ближайшие несколько лет, вероятно, обновления будут менее масштабными и станут выходить чаще.