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解读西部数据OptiNAND技术:融合闪存架构,HDD硬盘焕发新活力

【原创】 作者:小熊上海_葡萄

 

【文章简介】
用于闪存增强型硬盘的 OptiNAND技术,是西部数据通过将创新的NAND闪存与HDD产品进行垂直整合而开发的..... ......


专注于数据中心存储的相关人士,一直都在思考一个问题,那就是在全闪存架构的SSD硬盘势头火热的当下,传统的HDD机械硬盘是否还能玩出新的花样,是否还能挖掘出更大的价值?用一句时髦的话来说,HDD是否还能为数据中心赋能?

来自西部数据的答案是:Yes。基于OptiNAND技术的闪存增强型硬盘,便是一个奇妙的创新举措,其将iNAND闪存部件与HDD硬盘进行融合,嵌入式的架构赋予了HDD硬盘以全新的产品形态。此项技术于2021年9月发布,相隔短短2个月便推出了首款产品——西部数据 Ultrastar DC HC560 CMR HDD 20TB,并迅速投入市场。

那么,OptiNAND架构究竟有何特点与优势,能带来怎样的价值?2021年11月23日,以“数智创新 芯存未来”为主题的媒体分享会在上海召开,西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢作为主讲人,围绕着这一话题展开了阐述与交流。

HDD的需求依然旺盛

西部数据公司HDD业务部高级副总裁Ravi Pendekanti

远在美国的西部数据公司HDD业务部高级副总裁Ravi Pendekanti进行了开场致辞。他表示,由人工智能、区块链、智慧视频、5G网络、联网汽车等新兴数据源驱动的数据需求,呈爆炸式增长态势。未来五年内创建的数据,将超过自数字存储面世以来产生的总数据量的2倍。

刘钢则进一步强调,到2025年,全球将会产生180 ZB的数据,其中中国就有41 ZB。可届时,设备存储容量也许只有几个ZB。而这就催生了对硬盘容量的庞大需求,尽可能地提高硬盘密度和存储容量,已经变得刻不容缓,尤其是对于数据中心这种存储大户来说,更是如此。

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢

另外,尽管SSD发展势头迅猛,可刘钢表示,HDD实则也在高速增长。如果说SSD代表了快数据,那么HDD则代表了大数据。“SSD的复合年均增长率大概为43%,HDD的这一数值也达到了27%,同样也很快”,他表示。这意味着,市场对HDD依然有着旺盛的需求。

总结下来就是,一方面,HDD依然具有重要性和独特的价值。另一方面,HDD急需扩容。OptiNAND技术正是在这样的情境下诞生的。

OptiNAND是什么

用于闪存增强型硬盘的 OptiNAND技术,是西部数据通过将创新的NAND闪存与HDD产品进行垂直整合而开发的。该技术集成了iNAND UFS通用闪存存储、EFD嵌入式闪存盘与旋转型磁碟介质, 并对固件算法和SoC单芯片系统进行了革新。

众所周知,西部数据同时拥有闪存技术和HDD硬盘技术,这是其独有的优势,从而为产品的技术整合提供了极大的便利。

基于OptiNAND架构的西部数据Ultrastar DC HC560 20TB硬盘

正如陈钢所言:“OptiNAND就是把西部数据HDD技术和闪存技术做了深度的优化与整合,在同一个设备里面实现。”而这里面的iNAND闪存,即非混合硬盘,也非缓存,而是用来存储寻道数据与定位数据等涉及到HDD运行的关键元数据,并且经过了针对性的优化。

OptiNAND能带来什么

接下来,陈钢重点阐述了OptiNAND架构所带来的三大优势:容量、性能与可靠性。

首当其冲的自然是可扩展的单盘容量,这也是其核心优势。通过与三阶寻轨定位系统(TSA)技术结合,OptiNAND可提高每英寸的磁道数(TPI),进而提升面密度,实现更高的容量。

以Ultrastar DC HC560 CMR HDD 20TB为例,和16TB的产品相比,其单盘容量提高了25%,每TB的功耗降低了14%,这样同样的容量需要的服务器也就减少了20%,TCO也能够降低16%左右。真正为数据中心和服务器起到了扩容、降耗以及节省部署成本的作用。

第二个优势则是性能提升。当出现紧急断电时,OptiNAND技术能够将超过100MB的写缓存数据刷写到iNAND中,而前代HDD只能将大约2MB数据刷写到串行闪存中。此外,通过专有固件优化,磁盘延迟也得到了改善。

可靠性的提升具体是指,在发生紧急断电的情况时,相较于将数据刷写到DRAM 的前代HDD,OptiNAND技术可以安全地将约50倍的用户数据刷写至iNAND并保留。

结语

全新的闪存增强型硬盘基于革新的OptiNAND存储架构,充分利用了西部数据的垂直整合能力,带来了具备创新成长性的解决方案,为数据中心提升容量、性能和可靠性奠定了基础。

正如Ravi Pendekanti所强调的那样:“西部数据拥有独特的设计、调试和优化能力,我们开发、制造并销售的内容囊括了从NAND、固态硬盘、HDD和平台在内的一系列品类,可提供数据平台、连接平台、技术产品等丰富的产品组合。”
 

2021年11月29日 于上海

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