Western Digital lance un disque dur de 20 To « intelligent »

La nouvelle technologie OptiNAND, présente dans ce disque dur, intègre un processeur et de la mémoire NAND qui augmentent la capacité en calculant où placer les têtes de lecture/écriture.

Le disque dur n’est pas mort. Western Digital vient de dévoiler un nouveau modèle 3,5 pouces à la capacité record de 20 To. Deux technologies caractérisent ce disque dur. Il utilise au niveau de ses têtes de lecteur/écriture un dispositif ePMR (energy-assisted Perpendicular Magnetic Recording) qui permet de repousser la finesse des enregistrements sur la surface magnétique des plateaux. Il intègre également une partie électronique appelée OptiNAND qui, c’est original, sert plus à étendre la capacité physique qu’à améliorer la vitesse.

Les disques durs dits « hybrides » qui intègrent de la NAND (c’est-à-dire les cellules de mémoire Flash que l’on trouve dans les SSD) s’en servent d’ordinaire comme d’un cache. Ce cache leur permet d’atteindre des débits supérieurs aux 100 ou 150 Mo/s généralement observés sur les unités en 5400 ou 7 200 tours, voire pour s’approcher des 600 Mo/s d’un SSD sur bus SATA3. Ici, ce n’est pas le rôle principal de cette OptiNAND. Outre sa capacité de stockage propre, elle comprend un petit processeur qui contrôle les lectures et les enregistrements.

Un processeur intégré dans le disque dur

Ce processeur analyse par exemple les données envoyées par l’ordinateur hôte pour écriture et, selon la manière dont elles seront encodées sous forme d’impulsions magnétiques, décide où les placer sur un plateau. Ainsi, il minimise les interférences entre les pistes. Cette interférence entre les pistes, dite ATI (Adjacent Track Interference), est un phénomène qui s’empire sur les dernières générations de disques durs et les oblige à régulièrement réécrire des portions de pistes entières pour fiabiliser les contenus. Dans un premier temps, les pistes devaient être réenregistrées toutes les 10 000 écritures. Désormais, il faut les réenregistrer toutes les 6 écritures, ce qui pénalise le débit global du disque.

Le processeur de l’OptiNAND est capable de déterminer quelle partie exactement d’une piste mérite d’être réécrite.

Le processeur de l’OptiNAND est capable de déterminer quelle partie exactement d’une piste mérite d’être réécrite. De fait, les réécritures consomment moins de bande passante et sont moins fréquentes. Western Digital ne précise cependant pas quelle bande passante on gagne exactement.

Le processeur tient également compte de la fréquence des accès selon les données, de sorte à rendre son cache de NAND plus intelligent ; celui-ci est d’ailleurs baptisé « iNAND ». Sur un disque dur hybride, le cache est juste une zone tampon, qui se remplit et se vide au fur et à mesure que des données en écriture arrivent. En ce qui concerne la lecture, ce cache n’accélère en définitive que l’accès aux données les plus récentes. Ici, des données plus anciennes peuvent perdurer dans le cache si le processeur de l’OptiNAND juge qu’elles ont le plus de chances d’être souvent relues.

Ce type de cache intelligent existe depuis un moment dans les solutions de stockage, mais il est habituellement intégré à l’électronique d’une baie de disques, pas dans les disques durs eux-mêmes.

Pour exécuter ses algorithmes, le processeur stocke lui aussi dans la partie iNAND des métadonnées, qu’il enrichit au fil des accès.

50 To de capacité d’ici à 2025

Western Digital n’a pas communiqué sur la capacité de stockage NAND disponible sur l’OptiNAND. Il indique toutefois qu’elle peut conserver 100 Mo de données en cours d’écriture en cas de coupure brutale du courant. Habituellement, un disque dur hybride conserve plutôt 2 Mo.

Ces nouveaux disques durs ne sont pas encore disponibles à la vente et il se pourrait qu’on ne les trouve pas dans les catalogues des revendeurs avant plusieurs mois. Western Digital propose toutefois dès à présent à ses clients de les tester, pour valider qu’ils fonctionnent parfaitement dans les serveurs et les baies de stockage déjà en place et prévus pour des disques durs classiques.

Un point que les entreprises devront notamment vérifier est la consommation électrique : il se peut qu’elle augmente à cause du fonctionnement intensif de l’OptiNAND en plus de la rotation des plateaux. Il est probable que Western Digital se serve de cette période de test pour décider du tarif de ces nouveaux disques durs, aucun prix n’ayant encore été indiqué.

Selon le constructeur, cette technologie devrait lui permettre de commercialiser des modèles d’une capacité de 50 To à partir de 2025.

L’enjeu de Western Digital est d’intégrer OptiNAND à tous ses prochains modèles de disques durs. Selon le constructeur, cette technologie devrait lui permettre de commercialiser des modèles d’une capacité de 50 To à partir de 2025.  

La recherche de moyens inédits pour repousser toujours plus loin la capacité des disques durs est une course dans laquelle sont lancés Western Digital, Seagate et Toshiba. Toshiba atteint désormais des capacités de 18 To en améliorant la finesse d’écriture des flux magnétiques grâce à l’émission de micro-ondes (technologie FC-MAMR). Seagate a déjà annoncé plus tôt cette année des disques de 20 To de capacité, grâce un laser qui chauffe le plateau lors des écritures (technologie HAMR). Cependant, ces disques durs ne sont toujours pas commercialisés.

La technologie ePMR de Western Digital, présentée la première fois il y a deux ans et disponible depuis l’année dernière sur ses disques de 18 To DC HC550, est quant à elle une version simplifiée du système à micro-ondes MAMR. Elle fonctionne sur le même principe, mais n’agit qu’au niveau de la tête et non des plateaux eux-mêmes. Conjuguée avec l’OptiNAND, la technologie ePMR permet ici de stocker 2,2 To par plateau de 3,5 pouces, le disque dur présenté aujourd’hui par Western Digital comprenant neuf plateaux.

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