Western Digital introduceert een 20 TB OptiNAND-HDD. Die drive combineert harde schijven met flash-geheugen, maar niet zoals een klassieke hybride drive.
Western Digital lanceert een nieuwe HDD-architectuur met OptiNAND. De harde schijfspecialist introduceert in eerste instantie een 20 TB-drive maar plant de capaciteit binnen enkele jaren op te drijven tot 50 TB. OptiNAND combineert HDD-schijven met flash-geheugen, maar niet zoals een klassieke hybride drive.
De combinatie van flash met een HDD bestaat al meer dan een decennium. In dergelijke hybride schijven combineren fabrikanten een buffer van flash-geheugen met een achterliggende harde schijf met hoge capaciteit. In het snelle flash-geheugen zit dan veelgebruikte data, zoals het OS, terwijl het gros van de gegevens op de gewone harde schijf terechtkomt.
Geen hybride drive
Met OptiNAND speelt het flash-geheugen een andere rol. WD integreert het geheugen om metadata over de harde schijf bij te houden en zo de werking van de HDD zelf efficiënter te maken. Het NAND-geheugen is niet bedoeld als buffer voor de data die een gebruiker wil wegschrijven.
Met de technologie lost WD een efficiëntieprobleem op. Harde schijven krijgen een alsmaar hogere capaciteit doordat de gegevensdichtheid op de fysieke schijven toeneemt. Data wordt magnetisch weggeschreven in opeengepakte sporen. Door de dichtheid van die sporen zorgt een schrijfopdracht in één spoor voor interferentie op de naburige datasporen. Na een handvol keren schrijven kan de data daarop verloren gaan. Om dat te voorkomen, houdt een HDD bij welke naburige sporen risico lopen. Dreigt degradatie, dan leest de HDD het fragiele spoor in kwestie en herschrijft het de data.
DRAM vs. NAND
De metadata over de datasporen en hun buren wordt in traditionele gevallen bijgehouden in DRAM-geheugen. DRAM is vluchtig, zodat niet over alle sporen accurate gegevens bestaan. Dat zorgt ervoor dat de controller in een drive het zekere voor het onzekere neemt en sporen in geval van twijfel herschrijft.
Bij OptiNAND komt alle metadata in niet-vluchtig NAND-geheugen terecht. De drive weet dus te allen tijde perfect wat de staat van de datasporen is, zodat het niet meer nodig is om uit voorzorg naburige sporen te herwerken bij een schrijfopdracht.
Het flash-geheugen zorgt ervoor dat de drive efficiënter en dus sneller werkt.
Het flash-geheugen zorgt er zo niet alleen voor dat de drive efficiënter en dus sneller werkt, maar ook dat de dichtheid op de fysieke schijven nog omhoog kan.
Veiliger
OptiNAND heeft nog een ander voordeel: de drives zijn in staat dataverlies te voorkomen bij een stroomonderbreking. Die functionaliteit heeft betrekking op de schrijfcache. Gebruikers waarvoor snelheid primeert, gebruiken schrijfcache voor snellere schrijfopdrachten. Wanneer je een bestand naar de HDD kopieert, komt de data eerst in het vluchtige DRAM-geheugen terecht. De drive bepaalt vervolgens zelf het optimale moment om de gegevens effectief weg te schrijven. Vindt er net op het moment dat de data in de DRAM-cache zit maar nog niet is weggeschreven een stroomonderbreking plaats, dan kunnen de gegevens verloren gaan.
lees ook
Dataopslag: dit zijn de opkomende technologieën
Wie dat wil voorkomen schakelt de schrijfcache uit, maar dat heeft dan weer een impact op de prestaties. De OptiNAND-drives van WD bieden een reddingsboei. Wanneer de stroom uitvalt, wordt de rotatie van de schrijven gebruikt om nog een klein beetje stroom naar de controller en het flash-geheugen te sturen. Die gebruikt de kostbare seconden om de inhoud van de DRAM snel te dumpen in de NAND-flash, die niet vluchtig is. Zo worden de gegevens bewaard.
Veelbelovend
OptiNAND belooft een belangrijke technologie te worden voor HDD’s met een hoge capaciteit. Ze maken extra dichtheid mogelijk, nemen overhead van de HDD-schrijven weg zodat die sneller werken, en bieden een veiligheidsbuffer wanneer de stroom uitvalt in een omgeving met schrijfcache geactiveerd. De kans is daarom groot dat de technologie zal doorbreken, zeker in datacenters en servers waar HDD’s met een hoge dichtheid populair zijn.