Seagate представила свои жесткие диски (HDD) Exos M 30ТБ и IronWolf Pro 30ТБ, использующие технологию термомагнитной записи (Heat-Assisted Magnetic Recording, HAMR). Эта технология использует специальный лазер для увеличения плотности хранения данных. Seagate впервые сделала HDD с HAMR на базе своей технологии Mozaic 3+ доступными для массового рынка, что является знаковым этапом как для самой компании, так и для индустрии систем хранения данных. Seagate также поделилась своими детальными тестами производительности, которые мы приводим и анализируем ниже. Пока не будем спойлерить - давайте сначала подробнее рассмотрим характеристики новых накопителей, а затем результаты тестов от Seagate.
Технологии HDD Seagate Exos M и IronWolf Pro
Жесткие диски Seagate Exos M 30 ТБ и 28 ТБ, а также IronWolf Pro 30 ТБ и 28 ТБ построены на платформе компании Mozaic 3+, которая представляет собой второе поколение технологии HAMR (термомагнитной записи). Для обеспечения записи с высокой плотностью накопители оснащены специализированной подсистемой записи, включающей вертикально интегрированный нанофотонный лазер. Этот лазер нагревает небольшое пятно на записывающем слое FePT диска примерно до 450°C, изменяя его коэрцитивную силу и позволяя записывать данные на нагретый участок. Чтение осуществляется при помощи особого считывателя (Spintronic Reader), который оснащен несколькими сенсорами, помогающими снизить помехи сигнала и гарантировать точное считывание данных.
Новые 30-терабайтные HDD выполнены в форм-факторе 3,5 дюйма и работают со скоростью вращения 7200 об/мин, что является стандартом для производительных жестких дисков корпоративного класса. Также, у HDD существует возможность регулировать энергопотребление - технология PowerChoice позволяет настраивать его в режиме простоя, а функция PowerBalance помогает оптимально отбалансировать нужную производительность (IOPS) и уровень энергопотребления. Кроме того, накопители оснащены многосегментным кэшем объемом 512 МБ.
Производительность Seagate Exos M
Хотя 30-терабайтные накопители Seagate и увеличивают емкость и плотность хранения, они по-прежнему предлагают примерно тот же уровень производительности, что и их предшественники. Ниже представлены результаты тестов производительности, проведенных Seagate, где заметно преимущество новых накопителей и их оптимизация для реальных рабочих нагрузок.
Источник изображений: Seagate
Тест пропускной способности последовательного чтения/записи показывает, что как Exos M 30 ТБ, так и Exos X24 достигают практически идентичных пиковых скоростей чтения и записи — около 275 МБ/с. Это указывает на то, что возросшая плотность пластин в Exos M не снижает пропускную способность при работе с большими блоками. Оба накопителя работают одинаково хорошо, что позволяет говорить о том, что Seagate сохранила производительность при увеличении емкости.
Источник изображений: Seagate
В тесте случайного чтения блоков 4 КБ накопитель Exos M 30 ТБ обеспечивает примерно 171 IOPS, что очень близко к показателю Exos X24. Несмотря на большую плотность носителя, Exos M сохраняет эквивалентную производительность чтения, что подразумевает эффективное поддержание качества и точности сигнала на основе технологии TDMR (Two-Dimensional Magnetic Recording). Таким образом, производительность операций ввода-вывода при чтении мелких блоков не ухудшается при переходе на HAMR и более высокую плотность записи.
Источник изображений: Seagate
Однако производительность при случайной записи блоков 4 КБ выявляет единственный заметный недостаток Exos M - он значительно отстает от Exos X24, достигая лишь 346 IOPS. Это соответствует известным ограничениям технологии HAMR, в первую очередь таким как более сложная калибровка записи. Снижение производительности проявляется специфически, при записи мелких блоков, но может быть незаметно в реальных рабочих нагрузках.
Не стоит забывать, что HDD класса nearline (такие как Exos M) не очень подходят для 4 КБ случайных записей — для таких нагрузок используются SSD или механизмы кэширования, даже в потребительских NAS. Для жестких дисков характерны случайные записи с блоками большего размера - 128 КБ. В этой нагрузке, которая более репрезентативна для реальных условий, Exos M не проигрывает предшественникам.
Источник изображений: Seagate
В тесте смешанной нагрузки, который сочетает случайную запись блоков 128 КБ и случайное чтение блоков 4 КБ, Exos M показывает двукратное увеличение IOPS при чтении по сравнению с X24. Архитектура Exos M, в частности его сегментированный кэш объемом 512 МБ и оптимизированный путь чтения, позволяет более эффективно справляться с одновременные операции ввода-вывода. Это и отражает тот факт, что Seagate уделяет приоритетное внимание оптимизации для сценариев реального использования HDD.
Производительность Seagate IronWolf Pro
Источник изображений: Seagate
Производительность 30-терабайтного IronWolf Pro в целом повторяет показатели 30-терабайтного Exos M. Новый накопитель немного быстрее в последовательных нагрузках (128 КБ) и демонстрирует пропускную способность около 277 МБ/с, что немного выше по сравнению с его 24 ТБ предшественником.
Источник изображений: Seagate
Что касается случайной производительности, то показатели IOPS при случайном чтении идентичны для 24 ТБ и 30 ТБ HDD и составляют 84 IOPS. Соответственно, новый IronWolf не демонстрирует прогресса в производительности чтения мелких блоков. IOPS при случайной записи показывают небольшое снижение для 30-терабайтной модели — 311 IOPS против 340 IOPS у 24ТБ. Здесь дело, вероятнее всего, в несколько более высокой задержке записи.
Возможности применения HDD Seagate
Хотя HDD Seagate Exos M 30 ТБ и IronWolf Pro 30 ТБ имеют много общего, формально они предназначены для разных применений. Первый разработан для крупномасштабного развертывания в облачных и корпоративных средах (особенно тех, что используются для ИИ), поэтому он имеет множество конструктивных улучшений для повышения надежности и обеспечения предсказуемой производительности в условиях сильной вибрации. Второй же, напротив, предназначен для использования в NAS-системах в коммерческих и корпоративных средах, поэтому накопитель поддерживает непрерывную работу в многодисковых и многопользовательских конфигурациях.
Также, если мы ненадолго вернемся к вопросу технических характеристик, стоит сказать, что оба 30-терабайтных HDD от Seagate используют традиционную магнитную запись (Conventional Magnetic Recording, CMR). Это гарантирует совместимость со стандартными системами хранения данных при одновременном увеличении емкости. Кроме того, накопители используют интерфейс SATA 6 Гбит/с и потребляют 6,9 Вт (в среднем) – 9,5 Вт (максимум), поэтому они совместимы с существующими системами хранения при условии, что те поддерживают HDD объемом 30 ТБ. Современный сервер хранения в корпусе 4U может вмещать до 100 3,5-дюймовых HDD; таким образом, полностью укомплектованная машина с 30-терабайтными HDD от Seagate может хранить до 3000 ТБ данных (3 ПБ).
