HGST: 10TB в гелии и 3,2TB в NVMe

    9 марта на 2015 OCP U.S. Summit компания HGST представила 2 новинки.

    В серии гелий-наполненных накопителей продемонстрирована 10-терабайтная модель. По расчетам компании, накопитель становится лидером в соотношениях  $/TB и Ватт/TB. Это - помимо лидерства, собственно, в емкости...
    Помимо гелиевой атмосферы, позволяющей понизить энергию, затрачиваемую на вращение пакета дисков, и увеличить плотность дисков в пакете, в НЖМД используется еще одна прогрессивная технология - черепичная запись (Shingled Magnetic Recording, SMR). О ее плюсах и минусах рассуждалось в соответствующем обзоре.



    Еще одно весьма перспективное направление - SSD, подключаемые в систему непосредственно в PCIe шину - NVMe накопители.
    Серия HGST Ultrastar SN100 выполнена в виде PCIe платы формата HH-HL (половинной высоты и длины). Текущая модель имеет емкость 3.2TB, что так же выводит HGST в ряд лидеров (компания утверждает - что в безусловные лидеры).


    

HGST покупает Skyera

    15 декабря 2014. По все укрепляющимся ощущениям, в не очень далеком будущем понятие "НЖМД" будет восприниматься как "опция к системе хранения компании ХХХ" и перестанет быть самостоятельной продажной единицей.

    HGST покупает Skyera - разработчика масштабируемых систем хранения на флеш накопителях для облачных и промышленных применений.
    Собственно, ничего удивительного - это лишь очередное приобретение в длинном списке - те компании, которые до недавних времен занимались "лишь производством НЖМД", все больше обрастают РЕШЕНИЯМИ в области хранения.

    Кратенькое описание достижений Skyera было тут:
http://viacheslavfonarev.blogspot.com/2014/10/skyera-skyhawk-fs-136-1u.html

http://www.hgst.com/press-room/press-releases/HGST-To-Acquire-Skyera-Inc

Для проектирования новых HDD, HGST потребовался кластер из 75 000 ядер. И его построили за 5 дней.

    11.11.2014 ресурс EnterpriseTech опубликовал историю, содержащую несколько интересных слоев. Та же история описана Cycle Computing - героем дня.

    Краткая суть такова: компания HGST исследует возможности улучшения потребительских характеристик HDD. Поскольку эта область давно уже работает в непосредственной близости от физических ограничений, цитата: "Несмотря на все разговоры о чудесах флеш-памяти, механический диск является действительно чудом инженерной мысли". При современных скоростях, мизерных зазорах между головкой и поверхностью, крошечных размерах головок и оставляемых ими на дисках "пятен", что-либо усилить-улучшить-уменьшить крайне тяжело. Для построения модели используется молекулярная динамика и физика теплопередачи.
    Модель содержит 22 изменяемых параметра, что на гора выдает миллион вариантов дизайна головки. Объем расчетов таков, что внутренний кластер HGST, содержащий несколько сотен ядер, выдает результат через 30 дней.

    HGST обратился за помощью в Cycle Computing, предоставляющую платформы (как ПО, так и "железо") для HPC задач.

   Вот тут начинается интересное. Обращение было в среду. Технари из Cycle Computing

Масштабный пакет новинок от HGST

    9 сентября 2014 компания HGST представила  пакет новинок сразу в нескольких областях.

   НЖМД сектор:

    - Гелий-наполненные накопители второго поколения He8. Емкость 6Tb и 8Tb. В отличие от конкурента, запись производится без наложения, не черепичная.
    Основные особенности:

• Платформа HelioSeal™;
• 7 дисков;
• На 23% меньше потребление энергии по сравнению с "воздухо-наполненным" аналогом;
• 2 варианта интерфейса: SATA 6Gb/s и SAS 12Gb/s;
• Скорость вращения 7200 об/мин;
• Устоявшаяся скорость передачи 205MB/s (8TB) / 195Mib/s (8TB);
• Среднее время поиска 8.5 / 9.0 мс

    - Скорый выход накопителя емкостью 10Tb !!! Вот этот будет использовать запись с наложением (Shingled Magnetic Recording, SMR) в сочетании с наполнением гелием.
Компания позиционирует накопитель как "класса энтерпрайз". Сферы применения: архив, облачное хранилище, медиа-контент, "холодное" хранилище. HGST собрал в одном устройстве все передовые технологии наших дней. Подробнее о записи с наложением в интерпретации HGST здесь. Накопитель имеет все шансы получить призовые места в категориях стоимость/Tb и потребляемая мощность/Tb

    Сектор сверхбыстрых хранителей:

Первая ласточка - HGST демонстрирует PCM (Phase Change Memory, память с изменением фазового состояния) SSD

   4 августа 2014 на Flash Memory Summit, компания HGST продемонстрировала SSD на основе памяти с изменением фазового состояния.

    Начало заката NAND. При практически безальтернативности (пока!) , в качестве энергонезависимой памяти, NAND имеет ряд существенных недостатков. Всевозможные улучшенные технологии (eMLC) не решают в корне проблему. Отсюда - активные поиски альтернативной основы. Одной из очень перспективных технологий в области энергонезависимой памяти как раз и является память с изменением фазового состояния - PCM, Phase Change Memory.
    Что мы имеем в потенциале? Сравнение PCM (PRAM) и NAND.
Цитата из Wiki:
    "PRAM может предложить существенно более высокую производительность в областях, требующих быстрой записи, за счет того, что элементы памяти могут быстрее переключаться, а также благодаря тому, что значение отдельных битов можно изменить на 1 или 0 без предварительного стирания целого блока ячеек.
    Кроме того, каждое применение напряжения вызывает необратимую деградацию ячеек флеш-памяти. Большинство флеш-устройств обладают порядка 10,000 — 100,000 циклов записи на сектор
...
    PRAM-устройства также деградируют по мере использования, но по другим причинам нежели флеш-память (от воздействия температуры), причем деградация происходит гораздо медленнее. PRAM-устройство может выдержать порядка 100 миллионов циклов записи."
    Себестоимость производства PRAM выше, чем NAND.

    Производством PRAM чипов на протяжении нескольких лет занимается Micron, скорее всего они и легли в основу накопителя HGST. Есть указание на использование 1GB чипов, произведенных по 45нм технологии.
    Прототип накопителя, демонстрируемый на конференции выполнен в виде PCIe платы и показывает 3 миллиона операций ввода/вывода в секунду (IOPS) при задержке доступа 1,5 мкс. на операциях с блоками 512 байт. Хорошая производительность. Достигнуты столь малые задержки, помимо прочего, благодаря использованию нового протокола Usenix, разработанного совместно с University of California, San Diego.

http://www.hgst.com/press-room/press-releases/HGST-Research-Demonstrates-World-Fastest-SSD-at-Flash-Memory-Summit
http://www.theregister.co.uk/2014/08/05/hgst_changes_phase_for_3_million_iops/

Теперь все кинулись производить PCIe SSD

    Сектор SSD пройден и утоптан. Осталось выжженное поле. Во многих случаях покупатель уже ориентируется не на технические особенности изделия, а просто на имя. Какие могут быть кардинальные отличия, если чипы памяти и чипы контроллера у всех производителей из одного набора??  :)
    Пришло время - пока не поздно - быстро побороться на поле PCIe SSD, еще не совсем убитом. Ради этого благого дела происходит перегруппировка сил, покупки, слияния...

    BiTMICRO Networks представил MAXio E-Series PCIe SSD, основанный на фирменной архитектуре BiTMICRO - Talino ASIC. Емкость от 1.5TB до 6TB. Оценочная стоимость - $3.99 за GB. Технические подробности тут. Карта алого цвета - это сильный шаг!

Performance
4KB Read IOPs 240,000
4KB Write IOPs 100,000
4KB Read Latency Less than 50 μSec
4KB Write Latency Less than 30 μSec



    HGST, тем временем, анонсирует удвоение соотношения цена/производительность в новом поколении - уже третьем! - серии FlashMAX PCIe. Купленная HGST в октябре 2013 года Virident, влилась в отшлифованном уже виде в продуктовую линейку объединенной компании. Емкость - 1.1, 1.65 и 2.2GB. Технические подробности тут.

Performance
Capacities (GB2)                                         1100 1650 2200
Read IOPS (max IOPS, random 4K)         549,000 409,000 531,000
Write IOPS (max IOPS, random 4K)         53,000 30,000 59,000
    Ах, да - еще софт представили!!! ServerCache. Он позволяет расширить все преимущества FlashMAX на любой из серверов в SAN (Storage Area Network), работающих под управлением Windows Server или Linux. Стоит порядка $995 и лицензируется на физический сервер.

HGST тоже увидел бдущее в дисковых накопителях с Ethernet

    7 мая 2014 HGST опубликовал пресс-релиз о предстоящей демонстрации на OpenStack Summit, который будет проходить в Атланте 12..16 мая 2014 дисковых накопителей с непосредственным подключением по Ethernet.

    Впервые услышанное из уст Seagate - "в будущем у дисков будет один интерфейс - Ethernet" и вызвавшее некоторое замешательство в аудитории утверждение, начинает закрепляться на почве. Никто не говорит, что это очень близкое будущее, но предпосылки таковы:
   - облака очень активно берут на себя все большую долю вычислительной нагрузки
   - программно-определяемое хранилище (Software-Defined Storage, SDS), которыми, в том числе активно занимается OpenStack  - замечательный шаг вперед в области систем хранения. Отдельные устройства в SDS объединяются в единое хранилище с теми или иными потребительскими свойствами применительно к конкретной задаче. Масштабируемость и гибкость - вот главные рычаги движения. Проприетарные "железные" решения - на покой! Как утверждают разработчики одной из систем хранения (имеющей, кстати, отечественные корни), "мы умеем так быстро считать RAID 6, что нам не надо дожидаться, пока ВСЕ диски ответят, мы имеем конечный результат еще до получения всех запросов от HDD". Требуются дополнительные вычислительные мощности? Это не проблема.
   - в парадигму SDS отлично ложатся Ethernet-подключаемые устройства хранения. Лишь бы пропускной способности хватало и обеспечивалась гарантированная доставка пакетов.

    HGST решила одним выстрелом накрыть все мишени. На шоу будет представлен накопитель Ultrastar® He6 - один из САМЫХ ЕМКИХ на сегодня (6 терабайт), ГЕЛИЙ-НАПОЛНЕННЫЙ - пока единственный в мире, да еще и с Ethernet интерфейсом! В общем, САМЫЙ-САМЫЙ.


http://www.prnewswire.com/news-releases/hgst-to-demonstrate-an-open-ethernet-drive-architecture-for-scale-out-applications-at-openstack-summit-2014-booth-d5-258296731.html

HDD - ищем пути развития. Гелий-наполненные накопители HGST

    По материалам HGST

    Не революционное решение, поскольку ни в методе, ни в плотности записи (примерно 1Tb на поверхность) представлено на рынок в ноябре 2013 года компанией HGST.

    Вы когда-нибудь пробовали поднять полностью укомплектованный 36- или 48-дисковый массив? Типа такого, как представлен на фотографии. Это на фронте у него 24 диска, а еще 12 скрываются с тыла!... На бумаге - на блок-схеме и на интернет-страницах восприятие подобного "дивайса" одно, а вот если надо выгрузить из машины и дотащить до места установки в стойку, да еще и поднять - закрепить на установочные "рельсы" 40-50-килограммовый аппарат... Для уменьшения веса дисковых хранилищ компания HGST решила наполнить каждый винчестер гелием. При большом количестве гелий-заполненных HDD, хранилище даже придется утяжелять чугунным балластом, иначе улетит. Это - конечно же, шутка, должная разбавить скучное повествование.

     Приземляемся. "Платформа" (это понятие применяют к своей продукции уже и производители НЖМД) HelioSeal™ разрабатывалась более 6 лет. Цель проекта - создание накопителей большой емкости для центров обработки данных с минимальным потреблением энергии. Какие показатели вышли на передний план в системах хранения ЦОД? Ватт/терабайт, килограмм/терабайт, терабайт/квадратный метр.

Столько преимуществ!!!..

    Гелий по плотности в семь раз меньше воздуха. Что это нам дает? Меньшее сопротивление движения. Т.е., затраты на вращение дисков в накопителе. Меньшая плотность среды дает также возможность расположить диски в накопителе ближе друг к другу. Вместо "обычных" пяти, можно собрать до семи дисков в том же корпусе. Головки могут располагаться на меньшей высоте над диском - можно повысить плотность записи на единицу площади. А тепло переносится гелиевой средой более эффективно.

А где же продукт?

    Преимущества налицо, причем по всем ключевым характеристикам. Почему же никто из производителей НЖМД до сих пор не воспользовался такими конкурентными особенностями? Да потому что дорого и сложно. Экономически, производство гелий-наполненных накопителей выгодно при значительных объемах выпускаемой продукции. Гелий, помимо эксплуатируемых в решении HGST полезных свойств, имеет в данном случае одно "вредное" - он сверхтекуч. Пролезет в любую мало-мальскую щель. Как следствие - необходимость на порядок более тщательной герметизации объема и столь же затратный контроль этой герметичности. Гелиевая среда внутри объема НЖМД обязана сохраняться на протяжении всего времени эксплуатации изделия - а это годы.
    HGST решилась на затраты, связанные с исследованиями, разработкой и, как минимум, переоснащением линии производства и представила на рынок готовый продукт в ноябре 2013. 6TB Ultrastar He6 являются на настоящий момент самыми емкими накопителями на жестких дисках. Самое близкое конкурентное предложение имеет емкость 5TB - на 20% меньше. Что ж, очередной рубеж взят. Время и рынок покажут - насколько были оправданы затраты.

    Тщательная герметизация Ultrastar He6 дает компании HGST не лежащее на поверхности преимущество еще в одной набирающей обороты области - охлаждении вычислительной техники жидкостями. В частности, с использованием погружения аппаратуры в хладоагент - Liquid Cooling. Реальную реализацию этого решения HGST продемонстрировала на Cloud Expo. Сервер в аквариуме и даже ряд стоек с плавающими серверами можно увидеть на этом видео.