Technologie Multi Actuator od Seagate zrychlí pevné disky na dvojnásobek

18

Na poli úložišť už se dnes zájem věnuje pomalu jen SSD a člověk by už skoro nečekal, že se v pevných discích objeví něco nového mimo postupného zvyšování kapacity. Ovšem zdání klame, v budoucnu se možná přejde na tenčí skleněné plotny, WD nedávno oznámilo nový způsob záznamu MAMR a odhalení překvapivé novinky teď před koncem roku přichází i od Seagate. Tato společnost totiž chystá zásadní změnu ve fungování pevných disků, která by mohla výrazně zvednout jejich výkon.

Nový zlepšovák se jmenuje technologie Multi Actuator a pokud máte nějakou představu o tom, jak magnetické rotační disky fungují, možná už z obrázku v záhlaví tušíte, o co půjde. Tato technologie má za cíl zvednout sekvenční rychlosti čtení a zápisu, které jsou čím dál větší brzdou u vysokokapacitních disků. Nastává u nich totiž situace, kdy je na disku spousta prostoru, ale přístup k těmto datům trvá dlouho. Pokud chcete přečíst nebo přenést jinam celý obsah, potřebujete mnoho hodin a eventuálně asi i dnů.

Pevné disky mají dnes běžně jednu až pět záznamových ploten (enterprise héliové disky až devět). Každá tato plotna má dvě hlavičky pro obě své strany. Toto se však nevyužívá pro zvýšení výkonu, pevné disky nerozkládají zapisovaná data mezi jednotlivé plotny. Brání tomu zřejmě obavy o spolehlivost a asi také to, že na každé plotně musí být hlavička vystavená přesně na stopu a to patrně není dosažitelné současně u třeba deseti hlaviček. Ty jsou totiž posazené na stejném rameni, kterým hýbá jediný servomotor/aktuátor (dnes se používá elektromagnet, který s vysokou přesností hýbe ramenem podle toho, kolik proudu do něj elektronika pustí). Výsledkem tedy je, že se zapisuje nebo čte vždy jen jedna plotna, jelikož aktivní je v jednom momentu jen jedna hlavička.

Vnitřek pevného disku Seagate Barracuda (Zdroj: Wikimedia Commons, autor: Hubert Berberich)
Vnitřek pevného disku Seagate Barracuda (Zdroj: Wikimedia Commons, autor: Hubert Berberich)

Multi Actuator technology právě toto mění. Seagate pod touto nálepkou do disků s větším počtem ploten začne montovat mechaniku, která má hlavičky rozdělené mezi dva svazky ramen a tyto svazky se budou moci pohybovat autonomně. Místo jednoho servomotoru hýbajícího rameny jsou ve stejném prostoru nad sebou dva, disk má tedy dva separátní vystavovací mechanismy. Toto o něco zvýší cenu HDD a také jeho spotřebu, ovšem výsledkem je, že disk může přinejmenším teoreticky nabídnout vyšší výkon. Výhodou je, že nejde o rizikovou radikálně novou technologii, ale jen o rozvinutí ozkoušených existujících postupů.

V takovémto HDD jsou totiž de facto schovány disky dva, které se chovají jako pole RAID 0. Oba svazky hlaviček mohou číst a zapisovat naráz, takže při rozkládání zátěže (představme si například, že by elektronika disku prokládala sektory střídavě mezi obě poloviny) má celek dvojnásobnou sekvenční rychlost čtení a zápisu. Zatím ovšem není jasné, zda budou disky skutečně nabízet takovýto prokládaný „RAID“ režim, jenž by byl transparentní pro operační systém. Firma totiž mluví o tom, že hostitelský počítač „může“ disk spravovat jako dvě oddělená úložiště, tedy že by případné rozkládání zátěže bylo čistě v jeho režii. Zda tento režim ovládání bude jediný možný, není jasné.

Disk se v tomto „host-managed“ módu bude stále do systému hlásit jako jediné zařízení. Ovšem bude mu dávat možnost provádět dvě čtení či zápisy současně, což patrně bude také vyžadovat rozdělení celkové kapacity na dvě zóny odpovídající oněm dvěma sadám ploten se separátním vystavovacím mechanismem. I toto uspořádání by nabízelo dvojnásobný výkon, avšak tentokrát vzniklý agregováním obou částí dohromady. V případě, že systém (například server) má požadavky na zápis či čtení pro obě poloviny disku, navíc v tomto režimu stoupnou na dvojnásobek hodnoty IOPS. Tato koncepce v podstatě představuje integraci dvou pevných disků o dohromady, ale výhodou je, že jsou v jednom jediném pouzdru, které by zřejmě mělo mít stále standardní 3,5″ rozměry. To je v serverech zásadní, protože v jejich šasi je pro HDD konečný počet pozic.

seagate_enterprise_12tb-1Seagate zatím oznámil jen vyvinutí této technologie, nikoliv jaké disky na ní přesně založí. Dle požadavků zákazníků by údajně mohly mít rozhraní SATA, SAS, ale možná i NVMe (s konektorem U.2). Půjde pravděpodobně o enterprise modely, u nichž nebude tolik vadit o něco vyšší cena za složitější mechaniku a komponenty navíc. Tato technologie kromě toho logicky dává smysl u disků s velkým počtem ploten a pravděpodobně tedy bude zkombinována s héliovým plněním, s nímž Seagate dosahuje počtu osmi ploten v jednom disku. Kdy přesně ovšem taková HDD přijdou na trh, to zatím nevíme, Seagate další informace sdělí až budou produkty připravené. Prý by to mělo být v blízké budoucnosti.

Výhledově čtyřnásobný výkon?

Firma ale mimochodem zmiňuje možnost eventuálně tuto technologii vylepšit použitím rovnou čtyř nezávislých vystavovacích mechanismů a svazků ramen/hlaviček. Pak by teoretický výkon HDD mohl být dokonce čtyřnásobný. Vzhledem k tomu, že sekvenční přenosové rychlosti nejlepších magnetických disků jsou dnes okolo 250 MB/s, by se zde už sahalo po výkonu přes 1 GB/s, což by mohlo být pro spoustu využití docela zajímavé.

Ohodnoťte tento článek!

18 KOMENTÁŘE

  1. Není to snad ani půl roku co jsem říkal, že největší brzdou disku jsou hlavičky na jednom rameni a že je potřeba aby se hlavičky pohybovali nezávisle. Sklidil jsem za to vlnu kritiky, že jsem hňup, že to nejde vyrobit, kvůli vibracím kdy by jedna hlavička přenášela vibrace na druhou a ta by poškodila povrch plotny….a další keci. A jelikož dehonestující názory nečetla firma Seagate, tak nevěděla od místních rádoby IT pavědců (čti pablbů), že to nejde, šla a udělala to a ono to funguje a je to najednou rychlé. Domnívám se, že za chvilku přijdou i se samostatnými hlavičkami, protože zjistí že na tom nic není. Ale Crhovi se už nikdo neomluví…

    • Mně, tak napadlo, že by, mohli být i Hlavičky, z druhé STRANy, jestli by to tedy, nerozházelo disk, by tedy, museli být dva Kabely, pak asi nebo co to od těch Hlaviček vede, data, ale, možná by to šlo, no, to, inu, kdo-ví, do-cela, celkem, zase, tedy! 🙂

    • Trochu, ano, ale na čtení malých Souborů, jsou SSD, třeba, to moje, teď, jsem to netestoval, ale snad, tam ten údaj, mám dobře, z minula, a tak ten mi ukazuje, čtení malých Souborů, na rychlosti, asi tak 160 MegaBAJTů za VTEŘINu, kdežto, HarrDISKy, nové Moderní, mají asi tak 1 MegaBajt za VTEŘINu, takže i kdyby, mněli, asi tak 5 MegaBAJTů za VTEŘINu, tak, pořád, konkurovat, zdaleka, nebudou, ale určitě, to bude, lepší než te´d, to zase, ano, do-cela, celkem, zase, tedy! 🙂

  2. Pořád mi v praxi přijde lepší více disků v RAIDu. Dva disky v RAID 0 odvedou stejnou práci a budou pořád levnější než jeden dvojnásobně velký disk, zdražený kvůli této technologii. Ale tedy, pokud už člověk chce investovat do rychlejších HDD, tak je dobré přemýšlet nad bezpečností (pokud jsou ona data důležitá).
    RAID 5 kombinuje vyšší rychlost se zálohováním, pro extrémní bezpečnost pak RAID 6. 🙂 Samozřejmě jsou to už dražší řešení. Pro obyčejné zálohování běžných dat je jednoduchým řešením RAID 1.

    • Samozřejmě mluvím o vyšších kapacitách. 2x 4TB stojí stejně jako 1x 8GB, což u nižších kapacit už vůbec neplatí (u vyšších taky ne, ale ty ještě skoro ani nejsou).
      Ale podle článku se tato novinka stejně bude týkat jen disků s nejvyššími kapacitami.

    • Máš tam špatně základní předpoklady:
      – obecně RAID rozhodně není záloha, je to pouze (v některých případech) ochrana dat a spoléhat se na RAID, jako zálohu, nelze
      – RAID5 není rychlý, resp. je rychlý pouze na čtení, ale na zápis nic moc

      Poškozených RAID1 díky výpadku jednoho disku jsem už viděl více než dost (prostě to řadič z nějakého důvodu nerozdýchal) a také se může stát, že díky chybě budeš mít na obou discích rozdílný obsah, ale nebudeš vědět (tedy řadič), který disk je správně.

      Co se týká ceny zmiňovaného řešení, tak by teoreticky mělo být levnější, je tam méně dílů, jak ve dvou discích. Realita bude ale zřejmě jiná, jak píšeš. Moc se toho neprodá, vývoj také něco stál atd. Ale logiku to má, bude to zřejmě spolehlivější, jak RAID 0. Je to pouze jedno zařízení, kdežto RAID 0 je vždy více disků, přičemž stačí, aby odešel jeden z nich a celé to jde do kopru.

    • cim vice disku, tim vetsi sance ze kdy nejaky odejde, prijdes o vsechny data, navic pro kvalitni raid opravdu nestaci radic na desce ktery dokaze retezit chyby, takze kvuli blbosti ti muze odvarit vsechny disky v raidu, zadnej IT ti neda raid jen na desce, ale jen prez externi radic, takze misto 2 disku u raidu nakonec skoncis treba u 6-8 disku pro kombinace raidu 10, 50 nebo 60 a k tomu radic za 10-15 tisic

      na zalohy je misto raidu vhodnejsi mit spise nastavene automaticke zalohy v nejaky cas kdy vis ze treba nejsi u PC, treba obed, vecer, rano a nejlip na vice smeru, treba na dane PC, jine PC a NAS nebo diskove pole

      ja sice jedu co se dat tyce na plotnach a zalohuju na 4+4+2+1x (workstation v kanclu 4 disky, workstation doma 2 disky + externi prensone HDD a 4x disk v NAS) ale dobudoucna s klesajici cenou SSD asi nebude cenove problem prejit na SSD, v soucasnosti mnou pouzovane 2TB disky jsou sice jeste extremne vzdalene cenove 3 ku 14 tisicum, jenze pred rokem ten rozdil byl 4 ku 30 tisicum, takze kdo vi jak to bude za 2-3 roky, vyboj SSD co se kapacit tyce jde strasne rychle a cena tak klesa taky rychle 🙂

      • jen doplnim ze asi bude hodne lidi klterym na desce selhalo RAID pole, ja tak prisel pred par lety najednou o 8 disku v raid 10, coz me neskutesne „potesilo“ byla to docela financni darda, a nejsem sam komu se to stalo dle netu

    • Jak tady pisi jini, levny deskovy RAID neni zrovna dobre reseni. Pred lety jsem pouzival nejaky onboard Raid 0 a Raid 1 a dochazelo docela casto k problemum se synchronizaci dat disku v Raidu a museli se delat resyncy, atd Takze nakonec bylo lepsi vzit 2 disky separatne a mirorovat je „tupe“ pres nejaky program, nez pouzivat onboard raid 1. Raid 0 v dnesni dobe uz nema moc cenu vzhledem rychlostem SSD

    • Ok, evidentně mám málo znalostí v tomto oboru.
      Používám RAID 1 na desce s 2x 4TB disky pro svá bežná data, právě kvůli ochraně (zálohuji samozřejmě i jinak, nejdůležitější věci pak na cloud, ale to cca. 1-2x do měsíce). Na systém a hry mám samozřejmě SSD, 500GB Samsung 960 EVO. 🙂

      Ale znám lidi, kteří právě používají RAID 5 resp. RAID 6, s 6, resp. 8 disky. Samozřejmě řadiče stoijí přes 10 tisíc, ale právě mi na to dávali dobré reference, proto jsem to zmiňoval.

      • Podle mne je dneska jednodussi a praktictejsi na domaci pouziti, vzit jeden velkej odkladaci disk, ten mit v kompu a k tomu pripojovat normalne USB-kove to stejne (nejlip jiny typ/vyrobce) disku a mirorovat to takto, nez mit Raid 1 v compu. Takhle kdyz ti v compu neco prdne, tak si nahrany a v hodrsim pripade, zany backup nemas. S USB mas 2 oddelena fyzicka media, coz je vzdy lepsi reseni. Nehlede na to, ze muzes mit to USBcko treba kryptovane, atd, potazmo mit treba 2 vymenovat je. Mit jednu verzi na jinem miste, druhou treba v secure miste, atd.
        K vuli rychlosti, je lepsi pak poridit treba 1TB SSD jako „pracovni“ disk, kde jsou ulozene „aktivni“ data a pak zase zalohovat klasicky na velke druhe HDD. Porad to vyjde lip, nez se piplat s Raidem, pokud neni pozadavek na „high availability“, pak je ale jak pises potreba extra raid radic a nejlepe jeste i jeden v zaloze :))

  3. Tak to mi p…z…. Před cca 8lety jsou posílal velmi podobný nápad do Hitachi, protože jsem chtěl, aby něčím srazili nadvládu WD a Seagate.
    Jsem si to měl nechat patentovat 🙁 Od rána procházím odeslanou poštu, zda to tam nenajdu 🙂

  4. Ďalší faktor zvyšujúci poruchovosť diskov Seagate… way to go…

    Ale teda bez srandy, ani štvornásobný výkon v random access je stále minimálne o dva rády za bežnými SSD.

    Mne skôr už veľa rokov vŕta hlavou, aký je technický dôvod, že v HDD vždy číta/zapisuje len jedna hlava. Ak by čítali/zapisovali všetky naraz, tak sekvenčný výkon stúpne až 16-násobne (8-plaňový HDD), a to bez pridania ďalšej mechanickej nespoľahlivosti. Napadá ma len, možno je taký dátový tok trochu priveľa… veľké buffre, výkonný radič/procesor, …