Секция докладов о различных аспектах хранения данных в рамках прошедшего OCP Virtual Summit 2020 была, конечно, посвящена по большей части SSD и связанным технологиям. Но было и несколько выступлений о будущем жёстких дисков, от которых индустрия отказаться пока не может. 

Собственно говоря, самая интересная тема вынесена в заголовок — речь действительно о том, чтобы, наконец, всем сорганизоваться и создать HDD с интерфейсом PCI Express и поддержкой протокола NVMe. И такие гибриды могут оказаться ближе, чем думается, к воплощению в «железе».

Идея подобных устройств не нова и о ней вспоминали неоднократно после массового распространения стандарта NVMe, которому скоро исполнится 10 лет. По словам представителя Microsoft Azure, основная и, по большому счёту, единственная цель всей этой затеи — полная унификация методов доступа к накопителям с программной точки зрения, на уровне драйверов и протокола.

Переход HDD на NVMe избавит и от необходимости трансляции протоколов, и от самих контроллеров с экспандерами, нужных для обслуживания большого числа накопителей. С другой стороны, вместо экспандеров могут понадобиться PCIe-свитчи. Даже для самого быстрого жёсткого диска возможностей одной линии PCI Express 3.0 более чем достаточно. Для двухпортовых, так и быть, будет выделено две линии. Да, сейчас уже есть CPU с большим количеством PCIe, но их root-комплексы не готовы столь мелко «нарезать» линии.

Общая шина для всех современных устройств позволяет общаться им без прямого участия процессора, что может быть полезно в рамках концепции computational storage, которая предполагает перенос вычислений поближе к месту хранения данных, или, к примеру, для организации RDMA. Эксперименты в этих областях уже давно проводятся в том или ином виде: на днях мы писали про Samsung E-SSD с Ethernet-контроллером и поддержкой NVMe-oF, а ранее рассказывали о SmartSSD PM983F с FPGA на борту.

С приходом NVMe многоактуаторные жёсткие диски станут востребованными, а SMR, к примеру, хорошо подойдёт для зонирования. Однако безболезненным процесс унификации не будет. Seagate уже давно прорабатывает эту тему — доклад на нынешнем саммите является развитием прошлогодней презентации. Компания изучает возможные форм-факторы будущих NVMe HDD, но универсального решения нет — и у U.2, и у U.3, как у наиболее очевидных кандидатов, есть свои плюсы и минусы.

И, похоже, столь желанной стопроцентной совместимости с текущими СХД не добиться никак. Тем не менее, Seagate верит, что в дальней перспективе унификация на базе NVMe произойдёт — и гиперскейлеры, и корпоративные заказчики будут использовать одинаковый формат накопителей.

Когда появятся NVMe HDD? Представитель Azure полагает, что в течение 4-5 лет, а к концу десятилетия они могут стать массовыми. Seagate же говорит (но не обещает), что если будет интерес со стороны клиентов, то прототипы будут готовы уже в следующем году, а реальными такие диски могли бы стать в течение пары лет. Но все сходятся во мнении, что объединяться и действовать надо уже сейчас.

Форм-факторы EDSFF E3

В ближайших планах стоит запрос к комитету NVM Express на формирование подгруппы. Правда, есть шанс, что в далёкой перспективе HDD всё же не смогут удержать низкую цену за терабайт и тогда вся эта инициатива окажется не нужна.

Компания Seagate анонсировала новое семейство твердотельных накопителей IronWolf 510, которые будут предназначены для использования в сетевых хранилищах в качестве буфера для быстрого доступа к востребованным данным. 

Ещё в начале прошлого года компания Seagate стала одним из первых производителей, представившим твердотельные накопители специально для NAS-систем. Это были 2,5-дюймовые SATA-накопители серии IronWolf 110, которые предназначались для рядовых потребителей, а также малого и среднего бизнеса.

Новая серия выполнена в форм-факторе M.2 и использует для подключения интерфейс PCIe 3.0 с протоколом NVMe. По словам производителя, формат M.2 позволяет не занимать один из отсеков в сетевом хранилище, и использовать его под жёсткий диск. Также Seagate утверждает, что накопители IronWolf 510 подходят для непрерывной работы в режиме 24/7 и заявляет для них время наработки на отказ в 1,8 млн часов.

Всего в новой серии IronWolf 510 будет представлено четыре модели, объёмом 240, 480, 960 Гбайт и 1,92 Тбайт. Все они построены на микросхемах памяти 3D TLC NAND. Для новинок заявляется скорость последовательного чтения до 3150 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 1000 Мбайт/с. Производительность при случайном чтении достигает 345 тыс IOPS, а при произвольной записи — 380 тыс IOPS.

Твердотельные накопители Seagate IronWolf 510 уже поступили в продажу по цене от $120 за 240-Гбайт модель до $540 за модель на 1,92 Тбайт.

На всемирной выставке CES 2020, которая проходит сейчас в Лас-Вегасе, Seagate представила модульную систему Lyve Drive, предназначенную для корпоративных пользователей. 

Серия включает массу разнообразных накопителей и адаптеров: от CF-карт до 4U-шасси. 

Несмотря на то, что пропускная способность сетей растёт, воспользоваться ими можно не всегда — либо по соображениям автономности, либо информационной безопасности. Именно для таких случаев и предназначена система Lyve Drive.

Спектр применений, по мнению Seagate, у новинки очень широк: от сбора данных с датчиков IoT до использования в автономных транспортных средствах или в кино- и видеосъёмке. В общем, Lyve Drive пригодится везде, где сетевое подключение использовать нельзя, либо оно недостаточно быстрое и слишком дорогое.

Lyve Drive Shuttle: универсален в подключении

Система Lyve Drive является модульной и многоуровневой, в неё входит целый ряд устройств и накопителей:

• Lyve Drive Cards — флеш-карты CFexpress ёмкостью до 1 Тбайт с интерфейсом NVMe PCIe 3.0. Предназначены для видеокамер и прочих конечных устройств, генерирующих данные;
• Lyve Drive Card Reader — Портативный считыватель CFexpress;
• Lyve Drive Cartridge — Портативный диск с интерфейсом U.2;
• Lyve Drive Cartridge Shipper — Контейнер для перевозки картриджей;
• Lyve Drive Shuttle — Устройство для копирования и переноса информации без участия ПК. Базируется на HDD объёмом 16 Тбайт или SSD меньшего объёма. Имеет сенсорный экран e-ink для управления;
• Lyve Drive Modular Array — Модульный массив, имеющий четыре отсека для HDD или SSD;
• Lyve Drive Mobile Array — Закрытый шестидисковый массив. Версия, показанная на CES, содержит шесть HDD Exos HAMR объёмом по 18 Тбайт;
• Lyve Drive Array Shipper — Контейнер для перевозки массивов Lyve Drive;
• Lyve Drive Cartridge and Array Mounts — Устройства для установки и подключения картриджей и массивов Lyve Drive в местах генерации данных;
• Lyve Drive Rackmount Receiver — Устройство для считывания данных с массивов Lyve Drive. Имеет конструктив 4U, устанавливается в ЦОД и прочих местах потребления данных.

Как видим, перед нами цельная и законченная инфраструктура, позволяющая легко собирать существенные объёмы данных и безопасно транспортировать их к месту потребления и обработки. Seagate выпустила брошюру, в которой описаны различные сценарии применения Live Dryve.

Пример использования Lyve Dive в кинопроизводстве (нажмите на картинку для увеличения)

К сожалению, данных о сроках доступности Lyve Drive и ценах на новые продукты пока нет. Но на веб-сайте Seagate уже можно скачать список характеристик Lyve Drive Shuttle. По всей видимости, для заказа новинки станут доступны в ближайшие месяцы.

У традиционных жёстких дисков есть трудноустранимый недостаток — низкая производительность при распараллеливании нагрузки. Это физическое ограничение, связанное с традиционным наличием лишь одной подвижной системы с магнитными головками.

Компания Seagate представила прототип жёсткого диска с двумя актуаторами ещё в 2018 году, и, похоже, разработка, наречённая Mach.2, сейчас сдаёт один из главных экзаменов, могущих определить её дальнейшую судьбу — Microsoft тестирует новые диски Seagate Exos 2x14 на предмет возможности использования их в облачных сервисах Azure и Exchange.

Прототип с Computex 2018: отчетливо виден второй набор «рук» с магнитными головками

Любое усложнение механики может понизить надёжность, вот почему Microsoft проводит стресс-тестирование новых накопителей с использованием утилиты Exchange Server Jetstress, имитирующей высокую нагрузку на дисковую подсистему. Также проводятся тщательные тесты на линейных и случайных операциях, симулируются сценарии потокового вещания, резервного копирования и ряд других — самые разные типы нагрузок.

Преимущества технологии Mach.2: производительность двух HDD в корпусе одного

Как утверждает Аарон Огус (Aron Ogus), один из архитекторов Microsoft Azure, производительность ввода-вывода у новинки Seagate практически вдвое превышает показатели традиционных жёстких дисков с одним актуатором. Линейная скорость достигает 520 Мбайт/с ‒ это уровень твердотельных накопителей с интерфейсом SATA/SAS 6Gbps. Удельная производительность составляет 1,8× от показателя классического Seagate Exos той же ёмкости.

Технология позволяет практически вдвое повысить удельный показатель IOPS

Логически Exos 2X14 выглядит, как два диска объёмом 7 Тбайт, и каждый из двух актуаторов имеет собственный LUN, благо протокол SAS такое допускает; впрочем, нужна поддержка со стороны контроллера.

Но у технологии есть свои ограничения. К примеру, количество пластин в накопителе должно быть чётным, а у дисков объёмом 16 Тбайт их 9 (у Exos 2X14 каждый актуатор обслуживает блок из 4 пластин). Также требуется определённая оптимизация клиентского ПО для получения максимального выигрыша в производительности. Большинство ответов на возможные вопросы касательно технологии Mach.2 даёт в отдельном документе.

Поддержка Mach.2 со стороны контроллеров есть, но пока неполная

В планах Seagate упоминалась возможность создания HDD с тремя и даже четырьмя актуаторами, но такие конструкции могут получиться слишком громоздкими и, как и отвергнутые некогда индустрией диски формата 3,5″ двойной высоты, они не станут популярными из-за несовместимости со стандартными дисковыми полками. Кроме того, пока остаётся открытым и вопрос с надёжностью дисков Mach.2 — для наработки соответствующей статистики потребуется определённое время.

Как сообщает insideHPC, с компанией Seagate достигнуто соглашение, согласно которому она возвращает права на торговую марку Lustre открытому сообществу в лице организаций OpenSFS и EOFS.

Lustre — это высокопараллельная распределённая файловая система. Она оказалась крайне удобной для организации крупномасштабных кластерных вычислений и занимает высокие места в рейтинге IO500.

Система родилась в 1999 году как университетский проект и вышла в виде первого релиза в 2003 году стараниями компании Cluster File Systems, которую основали разработчики Lustre. В 2007 году Cluster File Systems (и права на Lustre) покупает Sun Microsystems. В апреле 2010 году компанию Sun Microsystems поглотила Oracle, а уже в декабре того же года Oracle объявила о прекращении развития Lustre.

Развитием этой системы занялись созданные тогда же организации OpenSFS и EOFS, ориентированные на разработчиков с поддержкой открытого кода (Oracle разрешила распространение Lustre под лицензией GPL).

Пример архитектуры Lustre

К компании Seagate домен и одноимённая торговая марка Lustre попала в декабре 2013 года. В этот время она поглотила компанию Xyratex, владеющую правами на Lustre. Компания Xyratex, в свою очередь, приобрела оригинальную торговую марку Lustre, логотип, веб-сайт и связанную интеллектуальную собственность у Oracle в феврале 2013 года.

Переговоры с Seagate между OpenSFS и EOFS о возврате торговой марки Lustre и сайта открытому сообществу были завершены менее месяца назад. На конференции SC 2019 представители OpenSFS заявили, что Seagate согласилась передать права на торговую марку и логотип сообществу разработчиков Lustre.

Компания Seagate Technology представила новые жёсткие диски корпоративного класса — накопитель Exos X16 вместимостью 16 Тбайт, а также устройства IronWolf и IronWolf Pro такой же ёмкости.

Жёсткий диск Exos X16 выполнен в 3,5-дюймовом форм-факторе. Скорость вращения шпинделя составляет 7200 оборотов в минуту. Разработчик говорит об увеличенной скорости ввода/вывода и об улучшенных средствах кеширования. Устройство выполнено по гелиевой технологии.

Накопитель Exos X16 рассчитан на решение широкого круга задач гипермасштабируемых сред, центров обработки данных, OEM-предприятий и дистрибьюторов.

«Exos X16 помогает уменьшить общую стоимость владения корпоративными решениями и облачными центрами обработки данных. При этом он поддерживает многочисленные приложения с самыми разными рабочими нагрузками», — заявляет Seagate Technology.

Жёсткие диски IronWolf и IronWolf Pro, в свою очередь, созданы для сетевых хранилищ (NAS). Они также имеют типоразмер 3,5 дюйма и характеризуются скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту.

Решение IronWolf оптимально подходит для NAS-систем, применяемых в домашних и малых офисах для повседневных задач, связанных с резервным копированием, удалённым доступом и обменом файлами. А накопители IronWolf Pro обеспечат надёжность систем NAS, которые могут использовать и профессионалы творческих специальностей, и специалисты малых предприятий, имеющие дело с ресурсоёмкими задачами работы с данными.

Информации о цене новинок нет. 

Компания Seagate Technology приурочила к выставке CES 2019 анонс устройств IronWolf 110: это, как утверждается, первые в мире твердотельные накопители (SSD), специально спроектированные для сетевых хранилищ данных (NAS).

Новинки рассчитаны на эксплуатацию в круглосуточном режиме. Обеспечивается стабильная производительность в приложениях с интенсивным считыванием данных, а также при смешанных рабочих нагрузках.

Изделия выполнены с применением микрочипов флеш-памяти 3D TLC. Для подключения служит стандартный интерфейс Serial ATA 3.0. Форм-фактор — 2,5 дюйма с толщиной корпуса 7 мм.

В семейство IronWolf 110 вошли модели вместимостью 240 Гбайт, 480 Гбайт и 960 Гбайт, а также 1,92 Тбайт и 3,84 Тбайт. Скорость последовательного чтения достигает 560 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 535 Мбайт/с.

Все накопители поставляются с микропрограммой AgileArray, которая оптимизирует работу в условиях круглосуточной нагрузки и в многопользовательских средах.

Среднее заявленное время наработки на отказ (MTBF) достигает 2 млн часов. На устройства предоставляется пятилетняя гарантия. Продажи начнутся в текущем месяце, но цена пока не раскрывается. 

Компания Seagate сообщила о создании первого в мире полностью работоспособного жёсткого диска, способного хранить 16 Тбайт информации.

Речь идёт об отформатированном накопителе. Он относится к решениям корпоративного класса, подходящим для использования в составе систем хранения данных.

Жёсткий диск выполнен в стандартном 3,5-дюймовом форм-факторе. Устройство войдёт в семейство накопителей Exos, которые отличаются надёжностью, производительностью и максимальной рентабельностью.

В новинке применена технология HAMR — Heat-Assisted Magnetic Recording. Это магнитная запись с нагревом носителя. Суть HAMR заключается в том, чтобы нагреть часть магнитной пластины на доли секунды до точки Кюри (температура, при которой ферромагнетики теряют свои основные магнитные свойства) с тем, чтобы временно изменить её коэрцитивность и записать данные. Подробнее об этой технологии можно узнать в нашем материале.

Компания Seagate отмечает, что новый жёсткий диск обладает рекордной ёмкостью в своём классе. Уже в 2020 году Seagate рассчитывает организовать выпуск накопителей вместимостью более 20 Тбайт. 

Компания Seagate Technology объявила о выпуске флагманских жёстких дисков серий IronWolf, IronWolf Pro и SkyHawk, рассчитанных на использование в оборудовании корпоративного класса.

Все новинки имеют вместимость 14 Тбайт. Для подключения служит интерфейс Serial ATA 3.0 с пропускной способностью до 6 Гбит/с.

Решения IronWolf рассчитаны на сетевые хранилища данных. Они созданы для многопользовательских сред и легко справляются с высокими рабочими нагрузками, а технология AgileArray обеспечивает максимальную надёжность и возможности масштабирования.

Накопители IronWolf подходят для NAS-хранилищ с числом отсеков до восьми, изделия IronWolf Pro — с числом отсеков до 24. Диски оснащены датчиками вращательной вибрации, благодаря чему работают без снижения производительности в любых условиях.

В свою очередь, диски SkyHawk предназначены для систем видеонаблюдения. Микропрограмма ImagePerfect обеспечивает бесперебойное круглосуточное получение видеоизображения максимум с 64 камер. Благодаря специальной конструкции накопители демонстрируют стабильную производительность в системах из нескольких отсеков. Сниженное энергопотребление обеспечивает меньшее тепловыделение, что увеличивает надёжность видеонаблюдения.

Все новинки уже доступны для заказа. Стоимость дисков IronWolf, IronWolf Pro и SkyHawk вместимостью 14 Тбайт составляет соответственно 530, 600 и 510 долларов США. 

Компания Seagate анонсировала твердотельные (SSD) накопители Nytro 1000, рассчитанные на использование в оборудовании корпоративного класса.

Изделия выполнены в 2,5-дюймовом форм-факторе, а толщина корпуса составляет 7 мм. Для подключения служит интерфейс Serial ATA 3.0 с пропускной способностью до 6 Гбит/с.

В семействе представлены устройства Nytro 1551 SSD и Nytro 1351 SSD. Первые рассчитаны на облачные среды и работу с базами данных, а вторые подходят для веб-серверов и систем с высокой интенсивностью чтения информации.

В обоих случаях скорость последовательного чтения достигает 560 Мбайт/с, скорость последовательной записи — 535 Мбайт/с. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) составляет до 94 тыс. при произвольном чтении и до 55 тыс. при произвольной записи.

В устройствах реализована технология DuraWrite, которая сокращает объём информации для записи во флеш-память. За счёт этого повышается производительность и улучшается энергетическая эффективность.

Заказчикам будут предлагаться модификации накопителей вместимостью 3,84 Тбайт, 1,92 Тбайт, 960 Гбайт, 480 Гбайт и 240 Гбайт. О цене ничего не сообщается.