HDD upgrade in progress

[Liupen]

Mi soffermo su una nuova tecnologia per hdd che magari può interessare.

A fine estate 2022 Seagate, una delle 3 aziende rimaste nella produzione di HDD (le altre sono Western Digital e Toshiba), ha presentato un modello di hard disk innovativo la cui tecnologia prende il nome di MACH.2 (Multi-Actuator).

Che cosa è la tecnologia MACH.2?

Dice Seagate: "Potenza di elaborazione, capacità di memorizzazione e prestazioni di memorizzazione devono continuare a migliorare, se gli innovatori tecnologici intendono procedere alla risoluzione delle grandi sfide dell'umanità.
La tecnologia multi-actuator MACH.2™ è in grado di controbilanciare abbondantemente le pressioni sulle prestazioni causate dall’aumento della densità d'area delle future unità disco. I clienti con applicazioni che gestiscono grandi quantità di dati potranno quindi continuare a godere dei più elevati livelli di prestazioni delle unità disco (come IOPS, velocità di throughput e latenza ridotta) e, al contempo, stare al passo con la necessità di gestione di una sempre crescente quantità di dati.
MACH.2 è la prima tecnologia multi-actuator per unità disco al mondo con due attuatori indipendenti per il trasferimento simultaneo di dati. La tecnologia MACH.2 risponde alle necessità di prestazioni superiori, permettendo flussi paralleli di dati in entrata e in uscita da una singola unità disco. Poiché consente al computer host dei data center di richiedere e ricevere dati simultaneamente da due aree dell'unità, la tecnologia MACH.2 raddoppia le prestazioni IOPS di ogni singola unità disco.".

Dunque si tratta di aver utilizzato due attuatori e percorsi di dati indipendenti, permettendo di controllare flussi I/O contemporanei da e verso l'host.


L'attuatore (actuator e actuator arm o braccetto) di un hard disk :

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Tutti i dischi rigidi funzionano allo stesso modo: le informazioni sono codificate e “scritte” sul piatto che è rivestito con materiale magnetico. La scrittura è fatta da una testina magnetica, montata all’estremità di un braccio che ruota in modo tale che la testa possa essere posizionata su qualsiasi parte del piatto. La stessa testina legge anche i dati memorizzati. Software o firmware speciali sull’unità disco e sul computer tengono traccia di dove sono archiviate le informazioni.
L'attuatore è un dispositivo magnetico che posiziona il braccetto delle testine sulle tracce del piatto e permette di leggere i dati sull’hard disk. Il comando dell’attuatore è dato dal circuito di controllo, il cui compito è quello di posizionare le testine sul cilindro su cui effettuare le operazioni di lettura-scrittura:

Nei dischi tradizionali, c'è un solo attuatore per tutti i piatti che ruotando leggono o scrivono indipendentemente nello stesso punto del piatto:

I Seagate Exos 2X18 utilizzano sempre una velocità di rotazione standard (7200 rpm) ma hanno un doppio attuatore indipendente:

I dischi rigidi Mach.2 (18 o 16 TB) sigillati ermeticamente e riempiti di elio di Seagate con due attuatori, sono essenzialmente due HDD logici (con capacità di 9 TB o 8 TB) indirizzabili in modo indipendente e quindi necessitano di alcune modifiche software sul lato host.

Questa nuova soluzione tecnologica permette prestazioni più elevate rispetto ai dischi rigidi a singolo attuatore, ed una maggiore prestazione di lettura sequenziale e casuale per TB che tende a diminuire con l'aumentare della capacità del disco rigido.
L'aumento del numero di attuatori che funzionano in modo indipendente sostanzialmente raddoppia le prestazioni, ma ciò va a scapito di un maggiore consumo di energia. I nuovi HDD Exos 2X18 di Seagate consumano 7,8 W/8 W in idle (SATA/SAS) e fino a 13,5 W/12,8 W sotto carico pesante (SATA/SAS).

Unità disco MACH.2 Multi-Actuator | Seagate Italia

La prima unità disco multi-actuator con due attuatori indipendenti per il trasferimento simultaneo di dati.

www.seagate.com

 

[BAT]

Questa tecnologia venne presentata un paio di anni fa o forse più, personalmente non mi convince molto, un secondo attuatore e tutto il contorno significa che c'è un'ulteriore parte meccanica in movimento (insieme al suo contorno...) che si può rompere

avevo letto anche che si stavano studiando HDD convenzionali con protocollo NVMe invece di SATA, ne sai niente?

 

[yardrat]

Perchè non farli anche a 10k rpm o 15k rpm ?
versione standard 7200 rpm + una versione deluxe, ma forse non avrebbe chissà che mercato una ver deluxe ..
siccome uno prenderebbe direttamente ssd in quel caso, ma la riscrivibilità degli HDD non si batte, tutto dipende a che macchina e per che uso

mi ricordo i vecchi WD Raptor (sata1) e WD VelociRaptor (sata2) che al tempo ne avevo vari di entrambi (10k rpm)
ora non ricordo quali altre marche che li facevano pure @ 15k
purtroppo ormai non ha più senso un modello 10-15k o sbaglio?

 

[Liupen]

avevo letto anche che si stavano studiando HDD convenzionali con protocollo NVMe invece di SATA, ne sai niente?

C'è una variante della registrazione magnetica sovrapposta (SMR) che prevede un mix su piatto di CMR e SMR... una specie di buffer CMR per eliminare gli svantaggi (scrittura con pause) e tenere i vantaggi (costo).
No, mi dispiace non ne ho sentito parlare. I SAS sono il protocollo che maggiormente si avvicina all'nvme.

Perchè non farli anche a 10k rpm o 15k rpm ?

Perchè proprio come detto da BAT maggiore velocità/più meccanica = più rischi di rotture.

Piuttosto se riuscissero a fare i tagli più piccoli. un 8TB dual actuator, da 500MB/s diventerebbe moolto appetibile per lo storage non usa e getta.

La tecnologia è molto migliorata però, si riescono ad ottenere componenti più durature dal lato meccanico (nonostante i costi di produzione sempre più ridotti).
I velociraptor me li ricordo si....

 

[BAT]

Perchè non farli anche a 10k rpm o 15k rpm ?
...
purtroppo ormai non ha più senso un modello 10-15k o sbaglio?

sì li ricordo, ma avevano un grosso problema col calore generato
sulla carta è possibile fare HDD anche a 20000rpm e anche di più, però a parte il calore e i guasti, c'è il problema di leggere e scrivere i dati a velocità di rotazione vertiginose e su porzioni infinitesime di spazio che costituiscono i singoli bit di informazione

 

[Liupen]

col calore generato

...e l'energia richiesta, se si pensa che solo l'aggiunta di un secondo attuatore porta un assorbimento quasi doppio.