Компания Seagate обновила семейство HDD с двумя независимыми блоками магнитных головок (MACH.2), представив устройства Exos 2X18 в вариантах ёмкостью 16 и 18 Тбайт. Накопители формата LFF ориентированы на гиперскейлеров, которым необходима повышенная производительность. Оба диска доступны в модификациях с интерфейсом SATA-3 и SAS-3. При этом SAS-модели выглядят для хоста как два независимых логических HDD.

Максимальная установившаяся скорость чтения у SAS-версий достигает 554 Мбайт/с, у SATA-вариантов — 545 Мбайт/с. Показатель IOPS составляет до 304 при чтении и до 560 при записи блоками по 4 Kбайт. Средняя задержка доступа составляет 4,16 мс. Объём буфера равен 256 Мбайт, размер сектора — 4 Кбайт (512e/4Kn). Герметичная камера заполнена гелием. Применена традиционная магнитная запись CMR. Скорость вращения шпинделя — 7200 RPM.

Источник изображения: Seagate

Среднее энергопотребление в режиме простоя у SAS- и SATA-версий составляет 8 и 7,8 Вт, при произвольном чтении/записи данных блоками по 4 Кбайт — соответственно 11,5/9,6 Вт и 11,1/9,2 Вт. Устройства рассчитаны на работу в температурном диапазоне от +5 до +60 °С. Показатель MTBF — 2,5 млн часов. Габариты накопителей равны 147 × 101,85 × 26,1 мм, вес — 665 г.

У традиционных жёстких дисков есть трудноустранимый недостаток — низкая производительность при распараллеливании нагрузки. Это физическое ограничение, связанное с традиционным наличием лишь одной подвижной системы с магнитными головками.

Компания Seagate представила прототип жёсткого диска с двумя актуаторами ещё в 2018 году, и, похоже, разработка, наречённая Mach.2, сейчас сдаёт один из главных экзаменов, могущих определить её дальнейшую судьбу — Microsoft тестирует новые диски Seagate Exos 2x14 на предмет возможности использования их в облачных сервисах Azure и Exchange.

Прототип с Computex 2018: отчетливо виден второй набор «рук» с магнитными головками

Любое усложнение механики может понизить надёжность, вот почему Microsoft проводит стресс-тестирование новых накопителей с использованием утилиты Exchange Server Jetstress, имитирующей высокую нагрузку на дисковую подсистему. Также проводятся тщательные тесты на линейных и случайных операциях, симулируются сценарии потокового вещания, резервного копирования и ряд других — самые разные типы нагрузок.

Преимущества технологии Mach.2: производительность двух HDD в корпусе одного

Как утверждает Аарон Огус (Aron Ogus), один из архитекторов Microsoft Azure, производительность ввода-вывода у новинки Seagate практически вдвое превышает показатели традиционных жёстких дисков с одним актуатором. Линейная скорость достигает 520 Мбайт/с ‒ это уровень твердотельных накопителей с интерфейсом SATA/SAS 6Gbps. Удельная производительность составляет 1,8× от показателя классического Seagate Exos той же ёмкости.

Технология позволяет практически вдвое повысить удельный показатель IOPS

Логически Exos 2X14 выглядит, как два диска объёмом 7 Тбайт, и каждый из двух актуаторов имеет собственный LUN, благо протокол SAS такое допускает; впрочем, нужна поддержка со стороны контроллера.

Но у технологии есть свои ограничения. К примеру, количество пластин в накопителе должно быть чётным, а у дисков объёмом 16 Тбайт их 9 (у Exos 2X14 каждый актуатор обслуживает блок из 4 пластин). Также требуется определённая оптимизация клиентского ПО для получения максимального выигрыша в производительности. Большинство ответов на возможные вопросы касательно технологии Mach.2 даёт в отдельном документе.

Поддержка Mach.2 со стороны контроллеров есть, но пока неполная

В планах Seagate упоминалась возможность создания HDD с тремя и даже четырьмя актуаторами, но такие конструкции могут получиться слишком громоздкими и, как и отвергнутые некогда индустрией диски формата 3,5″ двойной высоты, они не станут популярными из-за несовместимости со стандартными дисковыми полками. Кроме того, пока остаётся открытым и вопрос с надёжностью дисков Mach.2 — для наработки соответствующей статистики потребуется определённое время.