提供較高持續傳輸率,Seagate終於也推出20TB硬碟
去年9月,Seagate推出企業級硬碟Exos X18,提供18 TB與16 TB等兩種儲存容量,在那之後,他們預告將發表20 TB容量的熱輔助磁記錄(HAMR)硬碟,並於年底宣布已達成20TB HAMR硬碟出貨目標,也提到在他們的企業資料解決方案產品當中,將會限量搭配20TB HAMR硬碟,提供給特定資料中心客戶,同時持續收集生產與現場資料。
不過,到了今年12月,Seagate新發表兩款20 TB硬碟,出乎我們意外的是,並非HAMR硬碟,而是傳統磁記錄技術(CMR)/垂直磁記錄(PMR)硬碟。其中之一是新的企業級硬碟Exos X20,提供20 TB與18 TB等兩種儲存容量,另一款則是NAS專用硬碟當中的IronWolf Pro系列,當中新增的20 TB機型。
基本上,這些硬碟都採用氦氣封裝,轉速均為7200 rpm,快取記憶體容量都是256 MB,持續資料傳輸速率皆可達到285 MB/s,提供5年有限保固。
以持續傳輸率而言,市面上的兩款20 TB商用硬碟:WD的Ultrastar DC系列的HC650與HC560,分別為250 MB/s與269 MB/s,相較之下,Seagate Exos X20與IronWolf Pro系列的20 TB機型明顯勝出;在快取/緩衝記憶體的配置上,WD這兩款20 TB硬碟內建512 MB,而Seagate的兩款20 TB硬碟則是內建256 MB。
就Exos X20而言,Seagate目前提供6 Gb SATA與12 Gb SAS等兩種介面的機型,存取延遲為4.16毫秒,平均故障間隔時間(MTBF)為250萬小時。相較之下,身為主機管理型疊瓦式磁錄技術(Host-managed SMR)硬碟的WD Ultrastar DC HC650,同樣提供兩種介面的機型,存取延遲與平均故障間隔時間(MTBF)也同於Seagate Exos X20,而就耗電量而言,這兩款硬碟的閒置狀態所差無幾。
在自我加密硬碟(SED)的提供上,Seagate Exos X20如同既有的Seagate Exos X18,都在12 Gb SAS機型同時提供內建的SED款式,以及通過FIPS驗證的SED款式,若是6 Gb SATA機型,則可選用SED款式。這些自我加密硬碟均導入Seagate Secure技術,運用256位元AES加密演算法。
關於自家廠牌的儲存設備搭配方式上,Seagate也標榜此款超大容量硬碟,將可用於今年新發表的資料儲存系統。基本上,Exos Corvault本身採用4U尺寸的機箱,可容納106臺3.5吋SAS硬碟,目前預設搭配Exos X18,整臺儲存設備最大可提供超過1.8 PB的原始儲存空間,若改用Exos X20,整臺儲存設備最大可提供超過2 PB的原始儲存空間。
產品資訊
Seagate Exos X20
●原廠:Seagate
●建議售價:廠商未提供
●外觀尺寸:3.5吋
●機械設計:氦氣封裝
●容量:20 TB、18 TB
●傳輸規格:6Gb SATA、12Gb SAS
●支援磁碟格式:4Kn、512e
●緩衝記憶體:256 MB
●轉速:7200轉
●最大持續傳輸率:285 MB/s
●平均延遲:4.16毫秒
●平均故障間隔時間(MTBF):250萬小時
●耗電量:運作最大為9.8瓦
●重量::670克
導入EAMR與三軸驅動臂技術,WD推出首款20TB硬碟
去年,Toshiba和Seagate陸續推出16TB容量的資料中心等級硬碟,但WD遲遲沒有跟進,先前該公司最大儲存容量的硬碟是Ultrastar DC HC620,可提供15TB,直到今年7月,WD終於發表新款資料中心等級硬碟,分別是:Ultra DC HC650和Ultrastar DC HC550,前者屬於主機管理型疊瓦式磁錄技術(Host-managed SMR)硬碟,可提供18TB與20TB的儲存空間,後者是傳統式磁記錄(CMR)硬碟,可提供16TB與18TB的儲存空間。
而該公司另一個WD Gold系列資料中心等級硬碟,也增加16TB與18TB這兩種容量的CMR機型。
值得注意的是,WD本次發表的這批硬碟,是首款採用能源輔助磁記錄技術(Energy Assisted Magnetic Recording,EAMR)的商用產品。而在機械設計上,它們採用9張碟片的設計,以及WD的HelioSeal氦氣填充技術,皆屬於第6代HelioSeal的產品,而能提供省電效益。對於資料記錄的方式上,它們也率先採用了三軸式驅動臂(Triple Stage Actuator,TSA)技術,提供更大的儲存容量,進而帶來更高的磁記錄密度。
揭開EAMR硬碟世代的來臨,相關技術進入商用量產階段
WD在最新公布的硬碟技術摘要文件當中,也揭露更多EAMR技術的運用方式。他們表示,本次發表的硬碟採用的是能源輔助垂直磁性記錄(Energy-assisted PMR,ePMR),屬於第一代的EAMR,可擴充到超越傳統PMR技術的規模,而ePMR現在能夠進入量產的階段,源於WD研究的多種EAMR技術,像是微波輔助磁記錄(Microwave Assisted Magnetic Recording,MAMR),以及熱輔助磁記錄(Heat Assisted Magnetic Recording,HAMR)。
採用ePMR技術之後,WD硬碟的儲存密度也跟著提升。舉例來說,Ultrastar DC HC550當中的 18TB機型,表面密度可達到每平方吋可儲存1022 Gb的資料,Ultrastar DC HC650當中的 20TB機型,則是每平方吋可存放1160 Gb的資料。
在資料寫入硬碟的過程當中,磁頭不會用同樣的方式達到飽和點,而能在儲存媒體上,提供不一致的磁場,結果導致現行寫入作業的扭曲,也就是所謂的抖動(Jitter)。ePMR會在寫入資料的整個過程當中,將現有的電流套用到硬碟寫入頭的主桿,而這樣的電流會產生額外的磁場,由此建立媒體位元磁性翻轉的偏好路徑;相反地,能夠產生更一致的寫入信號,可以顯著減少抖動。而當抖動減少時,就能盡可能地減少位元寫入的空間,如此可增加每吋可存放的資料位元(Bits per Inch,BPI),以及碟片表面密度。
導入三軸式驅動臂,提高硬碟磁頭定位精準度
至於WD另一個導入新款硬碟的TSA技術,是透過3個樞紐(3-pivot points)來精準控制讀寫頭的位置,它們分別是VCM致動器(VCM Actuator)、毫致動器(Milliactuator),以及微致動器(Microactuator),藉此強化磁頭定位精準度,是從現有的雙軸式驅動臂技術改良而來。
WD表示,TSA就像人的手臂,有了手肘和手腕,可分別提供方向與細部的控制,兩者同時運用之後,能讓籃球員投出一記漂亮的曲球,或是讓外科醫生進行微型手術。而雙軸式驅動臂也是如此,不過若要達到更高的磁記錄密度,這種技術已經無法提供對應的精準度。而有了更高的磁頭定位精準度,磁軌寫入能夠更為緊緻,提供更多的每吋磁軌數量(Tracks Per Inch,TPI)、儲存區域密度,從而帶來更大容量的硬碟舉例來說,Ultrastar DC HC550目前可達到47萬個TPI。
WD Ultrastar DC HC650
●原廠:WD
●建議售價:廠商未提供
●外觀尺寸:3.5吋
●機械設計:氦氣封裝
●容量:20TB
●傳輸規格:6Gb SATA、12Gb SAS
●支援磁碟格式:4Kn、512e
●緩衝記憶體:512MB
●轉速:7200轉
●最大持續傳輸率:250 MB/s
●平均延遲:4.16毫秒
●工作負載耐用度:每年550TB
●平均故障間隔時間(MTBF):250萬小時
●耗電量:運作為8.4瓦
●重量::690克
