Для систем высокопроизводительных вычислений, ориентированных на обработку и хранение больших объемов информации, компания Toshiba предлагает жесткие диски семейства Enterprise Capacity HDD, старшими представителями которых в настоящее время являются модели с информационным объемом 14 Тбайт
Евгений Рудометов
>> Часть 1
На рис. 2 приведены лицевая и обратная стороны HDD MG07ACA14TE, на рис. 3 — скриншот фрагмента маркировки предоставленного для исследования семпла. Основные параметры данного жесткого диска, заявленные производителем на его фирменном сайте, приведены в таблице 1.
Рис. 2. Лицевая и обратная стороны HDD MG07ACA14TE
(кликнуть мышью для увеличения картинки)
Рис. 3. Фрагмент маркировки HDD MG07ACA14TE
Таблица 1. Основные параметры HDD MG07ACA14TE
| Информационная емкость, Тбайт | 14 | |
| Форм-фактор, дюймов | 3,5 | |
| Среда гермозоны | Гелий | |
| Количество дисков, шт | 9 | |
| Скорость вращения дисков, об/мин | 7200 | |
| Интерфейс подключения | SATA 6Gb/s | |
| Объем кэш-памяти, MiB | 256 | |
| Формат сектора (host/disk), байт | 512 / 4096 | |
| Скоростные параметры |
Интерфейс, Гбит/с | 6 (макс.) |
| Диски, MiB/s | 248 (тип.) | |
| Энергопотребление, Вт |
Режим простоя (Idle-A) | 4,22 (тип.) |
| Чтение/запись (random) | 7,8 | |
| Ударопрочность, (2 мс), G |
Режим работы | 70 |
| При хранении | 250 | |
| Диапазон температур, °C |
Режим работы | От 0 до 55 |
| При хранении | От -40 до 70 | |
| Уровень шума, дБ | На холостом ходу | 20 (тип.) |
| Нагрузка, Тбайт/год | 550 | |
| Режим использования | 24х7 | |
| Габариты, мм | 147×101,85×26,1 | |
| Вес, г | 720 | |
| Число парковок головок, циклов | 600 000 | |
| Время наработки на отказ (MTBF), час | 2 500 000 | |
В накопителях серии MG07ACA инженеры компании Toshiba реализовали ряд перспективных технологических разработок.
Так, например, в данных жестких дисках корпоративного класса впервые в мире реализована конструкция с 9 магнитными дисками, помещенная в герметичный корпус, заполненный гелием. Благодаря данному решению удалось добиться емкости до 14 Тбайт магнитной записи и сравнительно высокого быстродействия, достигаемого, в частности, обеспечением вращения магнитных дисков со скоростью 7200 оборотов в минуту, помещенных в корпус обычных размеров. Чтобы уместить всю многодисковую конструкцию в 3,5-дюймовый корпус, инженеры Toshiba использовали магнитные диски толщиной всего 0,635 мм (пластины предыдущих моделей — 0,8 мм), уменьшили расстояние между ними до 1,58 мм и использовали соответствующие миниатюрные магнитные головки. Сохранение стандартного для отрасли форм-фактора 3,5 дюймов дает возможность для пользователей без всяких усилий интегрировать данные накопители в серверы, рабочие станции, мощные настольные компьютеры и сетевые системы хранения данных.
В дисках серии MG07ACA применяется разработанная конструкторами компании Toshiba технология прецизионной лазерной сварки для заполнения гелием корпуса устройства с 9 магнитными дисками так, чтобы вся конструкция оставалась герметичной на протяжении всего срока службы диска. Использование гелия вместо традиционной газовой среды уменьшает аэродинамическое сопротивление вращению магнитных дисков, что позволяет снизить нагрузку на двигатель, сократить энергопотребление, улучшить тепловой режим всей конструкции. Все это улучшает технические характеристики, повышает надежность и удлиняет бесперебойный ресурс эксплуатации, способствует достижению нужных показателей общей стоимости владения. Остается добавить, что значительная емкость достигается за счет применения доказавших свою надежность технологий традиционной магнитной записи (Conventional Magnetic Recording, CMR) и перпендикулярной магнитной записи (Perpendicular Magnetic Recording, PMR), которые обеспечивают оптимальную совместимость и надежность хранения данных.
Высокая надежность и удобство эксплуатации накопителей серии MG07ACA обеспечивают специальные разработки, среди которых, например, такие как PLP, PWC, SIE. При этом функция PLP (Power Loss Protection — защита данных при отключении питания) обеспечивает запись данных, находящихся в буферной памяти, на жесткий диск с использованием противоэлектродвижущей силы совместно с инерцией вращения магнитного носителя информации в случае непредвиденного прекращения подачи питания. Функция PWC (Persistent Write Cache — постоянный кэш записи) совместно с PLP обрабатывает записываемые данные, о которых диск передает отчет об обычном завершении, когда они еще не были сохранены на жесткий диск. Сохраняемые данные могут быть записаны в управляемом режиме LBA (логической адресации блоков) на жесткий диск. Не записанные на жесткий диск данные хранятся во флэш-памяти, которая использует резервное питание с использованием функции PLP, когда внезапно прекращается подача питания на диск. После срабатывания функции PLP может потребоваться более длительное время на запуск диска, чем в случае нормального завершения работы. При этом PLP не защищает данные в ситуации прекращения подачи всего питания. Когда подача питания прекращается не в соответствии с рекомендуемой процедурой, данные могут быть утрачены. В случае отключения питания до передачи отчета о завершении записи непредвиденным образом данные могут быть утрачены. Функция SIE (Sanitize Instant Erase — очищение путем моментального уничтожения) позволяет моментально аннулировать данные, записанные на магнитные диски накопителя, что иногда требуется в системах специального назначения. Кроме того, данная функция облегчает пользователям процесс быстрого вывода дисков из эксплуатации. Это может потребоваться, например, в случае необходимости их срочной замены в системах обработки и хранения данных. Кроме того, эта функция полезна в случае выполнения работ по плановой модернизации систем, а также гарантийной замены с последующей отправкой поставщикам накопителей, лишенных с помощью SIA конфиденциальной информации.
Из основных характеристик жесткого диска MG07ACA14TE следует отметить: кэш-память — 256 MiB, максимальная постоянная скорость передачи данных — 230 МiB/s, уровень шума на холостом ходу — 20 дБ. Диск обладает относительно низким энергопотреблением, рассчитан на непрерывную работу в течение 24 часов в сутки и семь дней в неделю. Энергопотребление жесткого диска MG07ACA14TE в операциях чтения и записи составляет 7,8 Вт. В режиме ожидания — 4,22 Вт — самый низкий уровень среди жестких дисков большой емкости корпоративного класса. В этом режиме накопитель демонстрирует высокую энергоэкономичность: жесткий диск MG07ACA14TE потребляет всего 0,30 Вт на Тбайт.
Время наработки на отказ (Mean Time to Failure, MTBF) — 2 500 000 часов, гарантированное число циклов парковок магнитных головок — 600 000. В процессе работы допускается увеличение температуры корпуса накопителя до +55 °C без ухудшения объявленных значений технических и эксплуатационных параметров.
Что же касается конкретных значений информационной емкости и скоростных параметров HDD MG07ACA14TE, то соответствующие оценки были получены в процессе тестирования данного накопителя с объявленным объемом 14 Тбайт.
Результаты проведенного исследования HDD MG07ACA14TE рассмотрены в следующих частях данной статьи.
>> Часть 3