Сравнение надежности жестких дисков основных производителей

⇡#Новое поколение 10K- и 15K-жёстких дисков на подходе

Хотя твердотельные накопители данных развиваются быстро и увеличивают производительность каждый год, с точки зрения стоимости за гигабайт они в обозримом будущем не смогут конкурировать с жёсткими дисками. Если учесть такую экономическую модель, HDD просто обязаны продолжать развиваться, увеличивая объёмы хранения данных и производительность.

Эволюция жёстких дисков всегда включала развитие ряда параметров: материалы (пластины), механика (моторчики, двигатели для головок, внутренняя структура и т. д.), головки для чтения и записи, контроллеры и микропрограммы. Ключевые факторы, влияющие на рост производительности и ёмкости винчестеров, за долгие годы не менялись.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Эволюция жёстких дисков в будущем будет опираться в первую очередь на увеличение плотности записи у пластин, новые головки, а также на вычислительные способности контроллеров. Более того, именно последний параметр получит ключевую роль в ближайшие годы. Но чего именно стоит ожидать и когда? Собственно, этому и посвящён разговор с господином Ри.

Сегодня жёсткие диски с высокой скоростью вращения шпинделя не являются самыми быстрыми устройствами для хранения данных. Однако они применяются для серверов непрерывного действия, замена которых происходит довольно редко из-за использования специализированного ПО и крайней сложности процесса. Увеличение производительности для таких систем — важная составляющая.

Множество работающих серверов непрерывного действия (mission critical, MC) по-прежнему будет полагаться на жёсткие диски с высокой скоростью вращения шпинделя. Такие HDD используют интерфейс SAS (Serial Attached SCSI) со всеми его преимуществами для подобных машин — эти накопители не изумляют производительностью, но применяются повсеместно.

Они не будут выведены из эксплуатации в ближайшее время, что является хорошим знаком для производителей HDD. Тем не менее рынок (total available market, TAM) для сверхбыстрых жёстких дисков со скоростью вращения шпинделя 10K и 15K сократился последние годы именно из-за SSD. Но это не означает, что быстрые жёсткие диски больше не развиваются повсеместно,  — на самом деле Seagate готовит еще одно поколение таких устройств.

Новое поколение жёстких дисков Seagate Enterprise Performance 10K будет иметь не только скорость вращения шпинделя в 10 тысяч оборотов в минуту, но и несколько считывающих устройств (readers) на каждой головке. Обе головки будут считывать один трек вследствие очень высокой плотности записи (помните, что в 2,5-дюймовых винчестерах могут применяться пластины меньшего диаметра, а потому мы можем иметь дело с чем-то плотностью выше 1 Тбит/дюйм2), тем самым гарантируя ожидаемую производительность у 10K-накопителя посредством ликвидации ITI.

Учитывая, что в случае с жёсткими дисками 10K мы имеем дело с устройствами для хранения критически важных данных, следует ожидать, что они будут базироваться на уже знакомых пластинах типа PMR или SMR. Тем не менее головки с несколькими считывающими устройствами со временем могут появится в HDD на базе HAMR.

Что касается жёстких дисков со скоростью вращения шпинделя 15 тыс. оборотов в минуту, то Seagate ведёт себя несколько более скромно и скрытно. В компании подтверждают, что работают над ещё одним поколением 15K HDD, но не стремятся раскрывать подробности. Следует помнить, что существует много компаний, использующих большое количество 15K-жёстких дисков c интерфейсом SAS в ЦОД, а потому ещё одно поколение подобных накопителей пришлось бы кстати.

При этом у SNIA есть обширный перспективный план по развитию интерфейса SAS и увеличению скоростей передачи данных до 24 Гбит/с к 2020 году и далее. Следовательно, для Seagate важно предлагать как SSD, так и HDD для данного сегмента рынка. Следует помнить, что продажи 15K HDD в последние годы падают и новое поколение таких устройств может стать последним — именно поэтому оно должно предложить некий набор возможностей и технологий, которые Seagate не хочет обсуждать.

Тем не менее по мере появления новых платформ для ЦОД необходимость в жёстких дисках типа 10K/15K неизбежно упадёт. К примеру, все новые SSD производства Intel для ЦОД и серверов непрерывного действия рассчитаны на интерфейс PCIe и протокол NVMe. Как один из крупнейших производителей NVMe-твердотельных накопителей высочайшего класса (семейство ускорителей Seagate Nytro), Seagate будет следовать тенденциям рынка.

Более того, последние демонстрации компании в области SSD (например, показ твердотельного накопителя ёмкостью 60 Тбайт, а также SSD со скоростью передачи данных в 10 Гбайт/с) подтверждают тот факт, что в Seagate прекрасно понимают векторы развития твердотельных накопителей и ведут соответствующие разработки.

Какой тип жесткого диска выбрать

Наиболее распространёнными сегодня являются классические HDD. Они отличаются очень низкой стоимостью за гигабайт объёма, что позволяет таким накопителям сохранять высокую популярность среди покупателей. Да и по долговечности они нередко превосходят SSD, у которых имеется ограничение по циклам перезаписи. Правда жёсткие диски достаточно медленные, поэтому некоторые покупатели предпочитают им альтернативу в виде SSHD.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

Такие устройства содержат дополнительный SSD-модуль, благодаря которому доступ к часто используемым файлам (например, при загрузке ОС) осуществляется быстрее. На твердотельный кэш могут возлагаться и другие задачи. Так, через него может производиться запись на винчестер, что ускоряет данную процедуру. Впрочем, даже с простыми SSD по скорости эти накопители не сравнятся. Зато ценник за ГБ у них остаётся очень «вкусным».

⇡#Seagate планирует расширить использование SMR-пластин

Сегодня подавляющее большинство жёстких дисков базируется на технологии перпендикулярной магнитной записи (perpendicular magnetic recording, PMR). Возможностей PMR вполне достаточно для современных приложений с точки зрения плотности записи и производительности. Несколько лет назад производители жёстких дисков считали, что технология PMR не даст возможности записи свыше одного терабита данных на квадратный дюйм (Тбит/дюйм2).

Тем не менее в последние пару лет был достигнут некоторый прогресс, и, судя по всему, технология ещё будет развиваться. Однако для более серьёзного увеличения плотности записи требуется технология черепичной магнитной записи (shingled magnetic recording, SMR), которую корпорация Seagate Technology начала использовать несколько лет назад для специализированных накопителей.

Технология SMR позволяет увеличить плотность записи до показателей свыше 1 Тбит/дюйм2, но приносит с собой ряд проблем, которые необходимо решать. Так, жёсткие диски, использующие черепичную запись, записывают новые треки, которые «перекрывают» часть ранее записанных магнитных дорожек. «Перекрывающиеся» дорожки замедляют запись, так как архитектура SMR-дисков требует записать новые данные, а затем перезаписать соседние дорожки.

Для минимизации перезаписи контроллер жёстких дисков на базе SMR размещает «черепичные» дорожки группами (так называемыми лентами — bands). Это оптимизирует количество треков, которые должны быть переписаны после операций записи, и, таким образом, может помочь обеспечить предсказуемую производительность SMR-винчестеров в типичных сценариях.

Группирование дорожек в ленты — не единственный способ скрыть особенности черепичной магнитной записи. На самом деле, каждый жёсткий диск на базе SMR-пластин имеет зоны, которые используют технологию записи PMR с относительно высокой скоростью записи. Эти зоны используются для быстрой записи данных и ряда других операций, когда это необходимо.

Впоследствии информация из зон PMR автоматически перемещается в зоны SMR без каких-либо действий со стороны пользователя или операционной системы (что сродни операциям garbage collection у SSD). Seagate не раскрывает реальные конфигурации своих SMR-полос или ёмкость зон PMR, но отмечает, что такие конфигурации зависят от типов приложений, для которых предназначены конкретные модели жёстких дисков (т. е. подобные характеристики различаются для потребительских HDD и накопителей для хранения «холодных» данных).

Для дальнейшего обеспечения оптимальной производительности жёсткие диски на базе SMR также применяют кеш большого объёма на базе DRAM- и/или NAND-флеш-памяти. Например, анонсированный ранее в этом году жёсткий диск Seagate Mobile в форм-факторе 2.5” ёмкостью 2 Тбайт оснащён 128 Мбайт памяти DRAM и неопределённым объёмом NAND-флеш-памяти с однобитовой ячейкой (SLC).

Буфер SLC NAND имеет довольно высокую скорость записи, а это значит, что, в случае работы с небольшими объёмами данных, указанный выше накопитель сможет похвастаться очень высокой скоростью записи. Поскольку объём NAND не очень велик (менее одного гигабайта в случае упомянутой модели), то это никак не поможет в случае с записью больших файлов. Но для бытовых нужд подобная архитектура должна оказаться довольно полезной.

Одна из вещей, которыми Seagate может гордиться, — это итеративный подход к оптимизации производительности операций записи у жёстких дисков на основе пластин SMR. Можно утверждать, что заявленные показатели производительности для Seagate Archive 8 Тбайт и Seagate Mobile 2 Тбайт не впечатляют. Однако нельзя не отметить реализацию трёхуровневого кеширования у Seagate Mobile 2 Тбайт, которое включает PMR-зоны, NAND и DRAM, что демонстрирует довольно высокую сложность подобных HDD.

Очевидно, что архитектура клиентских накопителей на базе SMR требует контроллеров с высокой вычислительной производительностью, чтобы управлять буферами, передавать данные из зон PMR в зоны SMR, а также выполнять другие операции — всё для гарантии ожидаемой производительности в различных рабочих нагрузках.

Мы уже видели нечто подобное у SSD на базе TLC NAND, которые используют буферы на базе псевдо-SLC-памяти для того, чтобы обеспечить быструю запись. В зависимости от планов Seagate, архитектура жёстких дисков на базе SMR (имеются в виду т. н. device-managed-накопители, которые полностью управляют своей работой без участия сторонних приложений, операционной системы и/или аппаратного обеспечения) может быть расширена для дальнейшего увеличения производительности.

В обозримом будущем Seagate планирует расширить применение пластин на базе черепичной магнитной записи. В ближайшее время Seagate представит жёсткие диски на основе SMR для приложений видеонаблюдения (т. е. оптимизированные для потоковой записи с большого — как минимум 32–64 — количества камер наблюдения).

Далее последуют другие «черепичные» жёсткие диски для клиентских устройств. Уверенности в том, что технология SMR будет применяться для приложений, требующих высокой производительности, нет. Во-первых, потому что PMR продолжает развиваться; во-вторых, по причине неизбежного появления новых технологий, о которых мы поговорим ниже.

⇡#Гелий останется эксклюзивом для HDD высокой ёмкости

Как правило, компании стремятся внедрять новые технологии в первую очередь в продукты высоких ценовых классов (для энтузиастов или предприятий), а затем применять их для всех остальных семейств продукции вроде клиентских ПК или специализированных устройств. Со временем что-то, когда-то бывшее эксклюзивной особенностью дорогих, «экстремальных» устройств, становится неотъемлемой частью массовых изделий. В какой-то мере мы будем наблюдать это в случае с жёсткими дисками, заполненными гелием. Однако не всё так просто.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Плотность гелия в семь раз ниже плотности воздуха, что уменьшает силу трения, действующую на магнитные пластины внутри винчестеров, а также снижает силу газовых потоков, воздействующую на точность позиционирования головок и пластин. Заполнение жёстких дисков гелием даёт возможность установить в них до семи пластин, уменьшить мощность электромоторчиков шпинделя, увеличить точность позиционирования головок, снизить уровень шума и тепловыделение.

В ноябре прошлого года компания Seagate рассказала, что начала эксперименты с гелием ещё в начале 2000-х и на конец прошлого года имела 12-летний опыт работы с ним. Марк Ри вновь подтвердил, что Seagate действительно хорошо знакома с гелием и что её герметичная платформа для HDD очень надёжна. Тем не менее коммерциализация последней находится на ранней стадии. Так, в настоящий момент Seagate не имеет даже маркетингового названия для неё (Western Digital называет свои платформы HelioSeal).

Хотя заполнение жёстких дисков гелием помогает более точно позиционировать головки (это важно по мере уменьшения ширины дорожек и размера ячеек), Seagate утверждает, что для снижения силы газовых потоков внутри жёстких дисков компания использует чисто механические решения и планирует их дальнейшее совершенствование в будущем.

В Seagate полагают, что максимизация ёмкости жёстких дисков (что автоматически увеличивает ёмкость серверной стойки и центра обработки данных) и минимизация энергопотребления являются крайне важными в первую очередь для ЦОД (ровно поэтому семь пластин и моторчики с уменьшенным энергопотреблением имеют смысл в этом сегменте рынка).

Хотя может показаться, что Seagate не испытывает большого энтузиазма в отношении герметичных HDD, следует помнить, что крупные корпорации всегда разрабатывают целый набор технологий и платформ, а затем используют их, когда приходит время. Таким образом, если Seagate не собирается использовать гелий для относительно недорогих клиентских HDD сейчас, это не означает, что компания не сможет представить подобных устройств в будущем.

Совсем недавно компания анонсировала серию жёстких дисков Data Guardians, флагманские 10-терабайтные модели которой — BarraCuda, IronWolf и SkyHawk — заполнены гелием. Разумеется, речь идёт о переиспользовании серверной платформы, представленной ранее в этом году, но довольно очевидно, что компания вполне готова применять гелий вне сегмента накопителей для ЦОД.

Конкурент Seagate, корпорация Western Digital, широко использует технологию HelioSeal для самых различных приложений. Так, весной этого года компания представила заполненные гелием жёсткие диски WD Red, WD Red Pro и WD Purple для NAS и систем видеонаблюдения. В дополнение к этому она анонсировала внешний винчестер My Book 8 Тбайт, который заполнен гелием, но имеет скорость вращения шпинделя всего 5400 оборотов в минуту. Это говорит о том, что технология HelioSeal становится менее дорогой.

Стоит отметить, что, хотя Seagate не раскрывает перспективный план для своих заполненных гелием HDD именно сейчас, Марк Ри дал понять, что подобный план существует.

Лучшие гибридные жесткие диски (SSD HDD)

За последний год стоимость твердотельных накопителей существенно снизилась. Сегодня приобрести качественный и быстрый SSD под систему можно относительно недорого. Но решения с большей ёмкостью всё ещё остаются доступными узкому кругу потребителей. Чтобы предложить пользователям высокую скорость за разумные деньги, компания Seagate выпустила гибридные жесткие диски, о которых мы уже рассказывали выше (SSHD).

Выбрать для компьютера жесткий диск или SSD? Обычно таким вопросом задаются в том случае, когда бюджет недостаточен для покупки сразу двух устройств. В итоге пользователь устанавливает лишь один накопитель, запланировав апгрейд на будущее. Но, как правило, это самое «будущее» наступает не очень быстро, поэтому приходится либо мириться с нехваткой места, либо с медлительностью работы системы.

К счастью, накопитель ST1000DX002 способен решить этот вопрос. Он имеет стандартный форм-фактор 3.5 дюйма, оснащается одной пластиной ёмкостью 1 ТБ и парой головок. Средняя скорость последовательного чтения в данной модели составляет 156 Мбайт/с. В качестве Flash-памяти выбрана микросхема производства Toshiba на 8 гигабайт. Как итог, устройство, имеющее скорость вращения шпинделя 7200 об/мин, показывает результаты, превосходящие более дорогие модели на 10000 rpm.

Достоинства:

• чрезвычайно тихая работа;
• скорость чтения и записи;
• прекрасно подойдет для игрового ПК;
• привлекательная стоимость;
• надёжный микроконтроллер;
• официальная гарантия на 5 лет.

Если вы хотите заметно ускорить старый ноутбук, не потеряв в объёме хранилища, то лучшим вариантом станет приобретение диска SSD на замету винчестеру. HDD, в свою очередь, через специальный переходник можно установить вместо оптического привода. Но что делать, если последний в ноутбуке не предусмотрен, а на покупку твердотельной модели объёмом 2 ТБ не хватает денег? Тогда стоит купить «гибрид» ST2000LX001.

Это один из лучших накопителей для ноутбука, который, как и модели побольше, оснащён флэш-памятью объёмом 8 ГБ. Вообще в ассортименте производителя есть аналогичное устройство без SSD, но при экономии около 15-20 процентов от цены пользователь ощутимо потеряет в скорости. При последовательном чтении и записи ST2000LX001 демонстрирует максимум около 125-135 Мбайт/с. Для сравнения альтернатива из линейки Momentus, со скоростью вращения шпинделя 7200 против 5400 об/мин здесь, ограничена отметкой в 115-120 МБ/с.

Достоинства:

• компактные размеры;
• оптимальная ёмкость;
• высокая скорость работы;
• надежность и практичность в работе;
• уровень шума до 24 дБ.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Недостатки:

• встречаются модели с браком.

⇡#Жёсткие диски на базе технологии TDMR появятся на рынке в 2017 году

Двухмерная магнитная запись (two-dimensional magnetic recording, TDMR) — ещё одна технология, которая должна способствовать увеличению плотности записи и производительности жёстких дисков. Seagate считает, что TDMR поможет увеличить плотность записи на 5–10 % (однако сама суть технологии гораздо важнее моментального увеличения плотности записи, о чём подробнее мы поговорим ниже).

TDMR обещает дать возможность производителям жёстких дисков увеличивать плотность записи на магнитные пластины HDD, делая дорожки уже, а ячейки меньше. Новые технологии позволяют минимизировать размеры записывающего устройства головки (writer), однако чтение в таком случае становится трудной задачей.

При значительном увеличении плотности дорожек на магнитной пластине считывающее устройство головки (reader) оказывается шире трека и ему становится сложнее «читать» данные на каждой дорожке вследствие помех с соседних треков (inter-track interference, ITI), которые мешают распознаванию сигнала. Чтобы бороться с эффектом ITI, технология TDMR предполагает использование массива считывающих устройств, которые будут считывать данные с одной или нескольких дорожек одновременно (метод был описан в ряде научных публикаций).

Чтение данных с одного трека двумя считывающими устройствами даёт возможность контроллеру HDD снизить коэффициент помех (отношение «сигнал — шум», signal-to-noise ratio) от разных дорожек и корректно прочесть данные. Разумеется, это потребует высокой вычислительной мощности от контроллеров, а также контроля над ошибками (вероятно, мы можем увидеть метод LDPC в случае с контроллерами для жёстких дисков).

Конечно, теоретически головка с одним считывателем может сделать более одного «прохода» над необходимыми секторами при операциях чтения, в результате чего контроллер получит необходимое количество данных. Однако подобный алгоритм неизбежно увеличит задержки, потребует большого количества набортной памяти и увеличенной вычислительной мощности. Кроме того, он может стать причиной снижения общей производительности.

Увеличенное количество считывающих устройств на головке HDD приобретёт большую важность во времена термомагнитной записи (heat-assisted magnetic recording, HAMR): нагрев поверхности пластины позволит уменьшить ширину трека и размер ячейки, что повлечёт за собой увеличение плотности записи и ITI. Таким образом, непосредственно технология HAMR позволит увеличить плотность записи, а TDMR даст возможность решить проблемы с ITI-помехами.

Кроме того, Марк Ри сказал, что при соответствующем программировании жёсткие диски с несколькими считывающими устройствами на одной головке получат увеличенную производительность. Речь идёт о том, что reader’ы смогут считывать данные с находящихся рядом дорожек одновременно, что поднимет скорость чтения для больших объёмов данных.

Это явно не сделает новые жёсткие диски такими же быстрыми, как твердотельные накопители, но зато поможет клиентам Seagate увеличить производительность своих систем хранения данных. В данный момент компания не говорит о своих планах по использованию нескольких считывающих устройств для увеличения производительности в коммерческих HDD, поскольку подобные устройства появятся не завтра, если появятся вообще, — но она рассматривает такую возможность.

Марк Ри подтвердил, что TDMR позволяет производителям HDD увеличить плотность записи примерно на 10 %, а это довольно существенно по сравнению с обычными пластинами типа PMR. Тем не менее дополнительная ёмкость накопителей не будет «бесплатной», по крайней мере в том, что касается вычислительной мощности контроллеров жёстких дисков.

Массив считывающих устройств у головок повышает требования к пропускной способности контроллера, а также объём информации, который требуется обработать. В результате вся TDMR-платформа становится весьма дорогой: она использует большое количество reader’ов, новые пластины, новые моторчики и новые контроллеры.

Именно поэтому Seagate планирует использовать подобные платформы в первую очередь для серверных накопителей где-то в начале 2017 года. В Seagate не подтвердили, будут ли такие жёсткие диски использовать как TDMR, так и гелий, но Марк Ри сказал, что практически все технологии могут быть использованы совместно в рамках одной платформы для HDD, чтобы создавать релевантные решения для самых разных приложений. Впрочем, помните, что речь идёт о планах, а они часто меняются.

Лучшие HDD жесткие диски для ноутбука

Если вам нужен накопитель для стационарного компьютера, то ассортимент подходящей продукции будет очень обширен. Для ноутбуков же предлагается меньше вариантов, да и стоимость у них обычно повыше. Также стоит учесть, что на винчестеры 2.5 дюйма обычно ложится большая нагрузка, они могут подвергаться ударам и тряске, поэтому надёжность таких дисков должна быть безупречной. Что касается ёмкости, то она зависит от ваших предпочтений. По этой причине мы выбрали три лучших модели на 500 ГБ, а также 1 и 2 ТБ.

Итак, будем двигаться по росту объёма. Компактный жёсткий диск от WD, относящийся к высокопроизводительной серии Black, является одним из лучших вариантов для покупателей с умеренным бюджетом и невысокими требованиями к объёму. Как показывает практика, пользователям, не увлекающимся компьютерными играми, вполне хватает 500 ГБ. Большая ёмкость быстро забивается кино, сериалами и другими файлами «на всякий случай».

Модель WD5000LPLX базируется на единственной магнитной пластине и оснащается двумя читающими головками. Благодаря этому производителю удалось достичь низкого уровня шума, в работе и простое не превышающего 23 и 25 дБ соответственно. В статике диск способен выдерживать удары до 1000 G, а при активности – до 400 G. Линейная скорость HDD-диска Western Digital по заявлениям производителя составляет около 116 МБ/с.

Достоинства:

• скорость доступа около 13 мс;
• доступная цена ниже 3 тысяч;
• разумный ценник;
• невысокий шум и надёжность;
• гарантия производителя на 5 лет.

Следующий HDD-диск – лучший вариант, если вам требуется хранилище объёмом 1 ТБ. В модели ST1000LM049 используется мотор с динамическим подшипником, благодаря чему достигается максимально тихая работа. Время доступа track to track (между дорожками) для этой модели составляет всего 0.5 мс, а среднее время ожидания – около 11 мс.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

При чтении и записи диск потребляет не более 1.9 и 1.7 Вт энергии, а в режиме ожидания значение опускается до 0.7 Вт. Производитель заявляет о наработке на отказ в 1 млн часов и допустимой перегрузке в 400 G (не дольше 2 мс) для активного устройства. Буфер Seagate ST1000LM049 имеет объём 128 МБ, а скорость передачи данных у HDD равна 160 Мбайт/с.

Достоинства:

• самодиагностика через ПО SeaTools;
• перпендикулярные записывающие головки;
• надёжность и тихая работа двигателя;
• алгоритмы устранения сбоев на лету;
• скорость записи до 160 МБ за секунду.

Недостатки:

• ощутимо греется;
• иногда пощёлкивает при работе.

Продолжает обзор жесткий диск Western Digital из линейки Blue Mobile. Модель WD20SPZX станет идеальным решением, если вы работаете с крупными проектами, любите играть в современные игры, занимающие много места на ноутбуке, либо обожаете смотреть кино с разрешением 4K. Объёма в 2 терабайта хватает не только под любую указанную задачу, но и для всех их вместе взятых.

Свои жёсткие диски калифорнийский производитель производит на собственных заводах в Китае, Тайване и Малайзии, оснащённых по последнему слову техники. Поэтому выбрать WD Blue Mobile можно не только для ноутбуков, но также для использования во внешних накопителях и даже ряде промышленных систем. Скорость вращения шпинделя WD20SPZX равна 5400 оборотам в минуту (до 149 МБ/с).

Достоинства:

• низкое энергопотребление;
• отключается при неактивности;
• скорость, как для своего класса;
• тонкий и отлично собранный.

Недостатки:

• трещит даже на низкой активности.

Лучшие жесткие диски для сервера

Покупка диска для дома и серверного накопителя – это две совершенно разных задачи. В первом случае проблемная, нестабильная работа и даже поломка будет неприятными, но вряд ли вызовут серьёзные проблемы у пользователя. А вот выход из строя HDD в сервере способен повлечь за собой полную потерю данных, и как результат серьёзные убытки для компании.

Низкая производительность, в свою очередь, не позволит обрабатывать большое количество запросов, а медлительный отклик заставит долго ждать обработки запросов. В заключительной категории мы собрали лучшие жёсткие диски по отзывам, чьи надёжность, стабильность и скорость работы позволяют рекомендовать их для установки в серверах.

На третьей строчке в рейтинге лучших жестких дисков расположилась модель от бренда Seagate. Оптимальным выбором ST1000NM0008 станет при необходимости организации сервера в доме либо небольшом офисе. Это сравнительно недорогое решение (около 5600 рублей) объёмом 1000 ГБ. Заявленная производителем наработка на отказ для этой модели равна 2 млн часов, а её рабочая температура варьируется от 5 до 60 градусов.

Официальная гарантия производителя для ST1000NM0008 составляет 5 лет, что позволяет не сомневаться в надёжности накопителя. Как и другие современные модели, устройство базируется на интерфейсе SATA 3 с максимальной допустимой скоростью 6 Гбит/с. Но в накопителе Seagate, понятное дело, таких цифр вы не получите. Заявленная изготовителем скорость чтения/записи равна 216 МБ/с. В реальности максимум равен около 180 MB/s.

Достоинства:

• почти не шумит в работе;
• длительная гарантия от Seagate;
• неплохие скоростные показатели;
• качество материалов;
• соотношение стоимость – качество.

Недостатки:

• заявленные скорости завышены.

Некогда WD Red стала первой в мире линейкой накопителей, разработанных специально для использования в домашних и офисных NAS. Отличительной особенностью «красной» серии стала повышенная надёжность и оптимизированное для серверных хранилищ ПО. Модель WD40EFRX отличается объёмом 4000 ГБ и может использоваться группами по 1-8 дисков либо в компьютерных RAID-массивах.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

В неактивном состоянии хороший жесткий диск из серии WD Red может храниться при температурах от минус 40 до плюс 70 градусов, а также выдерживать нагрузки до 250 G. Максимальная рабочая температура составляет 65 градусов, а ударостойкость – 65 G. Что касается скорости передачи, то производителем она заявлена на уровне 175 Мбайт/с. На практике в последовательном чтении можно получить результат всего на 5-7 MB/s ниже.

Достоинства:

• быстрая кэш-память (430 МБ/с);
• надёжность и долговечность;
• умеренный нагрев накопителя;
• плавающая скорость вращения;
• переработанная прошивка NASware.

Если говорить о том, какой жесткий диск лучше, то мнения специалистов и пользователей в этом вопросе могут расходиться. Но всё же DC HC310 от Western Digital чаще конкурентов получает положительные оценки от покупателей. Как и предыдущая модель его ёмкость составляет 4 ТБ. А вот скорость вращения и объём буферной памяти увеличились до 7200 оборотов в минуту и аж 256 МБ соответственно.

В отзывах HDD очень хвалят за скоростные показатели. Если говорить о времени доступа для чтения и запаси, то в среднем для HUS726T4TALE6L4 составляют 8 и 8.6 мс соответственно, а типовые задержки лишь немногим превышают 4 мс. Шумит же накопитель выше обычных моделей (максимум около 36 дБ), поэтому при активности он хорошо слышен, а вместе с другими аналогичными дисками уже может создавать заметный гул.

Достоинства:

• наработка на отказ в 2 миллиона часов;
• скоростные показатели и время доступа;
• объём кэша больше, чем у основных аналогов;
• рабочие температуры и невысокий нагрев.

Недостатки:

• уровень шума выше среднего.

⇡#HAMR: более 2 Тбит/дюйм2 и далее

Как говорилось выше, технологии SMR и TDMR способны обеспечить рост плотности записи на пластинах жёстких дисков на 10–20 % по сравнению c плотностью записи сегодня. Seagate сделала многое, чтобы технология SMR оказалась наиболее жизнеспособной для самых различных типов жёстких дисков, а в дальнейшем мы увидим и плоды TDMR.

Тем не менее, если принять во внимание физические ограничения SMR и TDMR, а также относительно высокую себестоимость заполненных гелием HDD, для существенного увеличения ёмкости накопителей требуется новая технология магнитной записи. Наконец (мы знаем, вы ждали именного этого раздела :)), пришло время поговорить о технологии термомагнитной записи — HAMR.

По словам Seagate, прототипы её жёстких дисков на базе HAMR используют головки, которые локально нагревают пластину до 450 °C, используя лазер с длиной волны 810 нм и мощностью 20 мВт. В настоящее время плотность записи у винчестеров на базе HAMR составляет примерно 2 Тбит/дюйм2, что существенно выше, чем у сегодняшних жёстких дисков на основе пластин PMR или SMR.

Устройство, которое передаёт тепловое излучение для нагревания носителя данных, называется оптическим преобразователем ближнего поля (near field optical transducer, NFT). При воздействии лазера NFT передаёт тепловую энергию пластине, тем самым расширяя ячейки и обеспечивая возможность записи. Производители жёстких дисков используют золото в качестве первичного материала для NFT из-за его превосходных оптических свойств.

С другой стороны, золото имеет сравнительно низкую механическую прочность, и такие NFT могут деформироваться при продолжительном воздействии повышенных температур. В свою очередь, деформация может привести к снижению возможности передавать тепловую энергию на носитель, что, по сути, означает поломку жёсткого диска.

Тем не менее Марк Ри подчёркивает, что, когда компания начнёт поставки первых жёстких дисков на основе технологии HAMR своим партнёрам для оценки в 2017 году, а затем и для коммерческих систем в 2018 году, они будут рассчитаны на работу в течение длительного времени, так же как и сегодняшние HDD. Seagate не раскрывает конкретных данных о возможностях винчестеров на базе HAMR, но утверждает, что они смогут перезаписывать данные несколько раз за день на протяжении пяти лет, что свидетельствует о довольно высокой надежности. В конце концов, накопители для клиентских ПК тоже будут использовать HAMR, однако такие устройства появятся относительно нескоро.

Помимо прочного NFT, жёстким дискам на базе HAMR понадобятся новые головки (с нагревателем, записывающим устройством и, возможно, несколькими считывающими устройствами, чтобы бороться с ITI-эффектом), что означает большое количество работы с аппаратным обеспечением на нескольких фронтах. Кроме того, понадобятся более мощные контроллеры и прошивки.

Следует отметить, что HAMR является вызовом для всей отрасли, а не только для Seagate. В результате, стоит только индустрии выяснить, как же сделать жёсткие диски с технологией HAMR столь же надежными, что и традиционные винчестеры, технология начнёт использоваться массово.

⇡#Подводя итоги

К примеру, винчестеры для архивирования, nearline-приложений, NAS и DAS должны обладать повышенной ёмкостью. Тем не менее производительность едва ли имеет значение для жёстких дисков для архивирования или DAS. При этом nearline и NAS должны предложить как ёмкость, так и относительно высокую производительность в силу того, что они могут быть использованы большим количеством клиентов одновременно.

Наиболее логичный способ обеспечить максимальную ёмкость и производительность сегодня — использовать гелиевую платформу с моторчиком на 7200 оборотов в минуту. Как видно из последних анонсов Seagate и Western Digital, такой подход используется для винчестеров ёмкостью 10 Тбайт (в случае Seagate это устройства Enterprise Capacity, Barracuda Pro, SkyHawk и IronWolf), когда топовые модели строятся на базе специальной платформы. Если же речь идёт только о максимальной ёмкости для ПК, то клиентская SMR-платформа Seagate как нельзя лучше подходит для подобных накопителей.

Ситуация едва ли изменится в ближайшие годы, поскольку разработка технологий для следующих поколений винчестеров требует существенных вложений на фоне снижающегося спроса на HDD. В результате ряд технологий или комбинаций технологий не будет использоваться для построения всех типов жёстких дисков (мы не увидим заполненных гелием HDD в низком ценовом сегменте).

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Более того, Seagate и её конкуренты понимают, что жёсткие диски не могут конкурировать с SSD по производительности, особенно в ситуациях случайного чтения/записи. Таким образом, хотя винчестеры получат дополнительную скорость и ёмкость в ближайшие годы, не стоит ожидать, что их производительность отныне станет основной точкой озабоченности производителей. Плотность записи и энергопотребление становятся новыми факторами, о которых стоит заботиться Seagate, Toshiba и Western Digital.

Перспективный план Seagate включает SMR, TDMR, HAMR, а также различные другие способы записи на магнитные пластины. Компания разрабатывает набор технологий, которые должны позволить увеличить ёмкость, производительность, надежность и выносливость будущих жёстких дисков с участием вышеупомянутых методов записи.