WD ra mắt ổ 20 TB dùng công nghệ OptiNAND cải thiện tốc độ truy xuất ngẫu nhiên

WD đã vừa giới thiệu chiếc ổ cứng 20 TB tích hợp bộ nhớ iNAND UFS (EFD) đầu tiên trên thế giới để cải thiện hiệu năng, độ tin cậy và dung lượng. Công nghệ này được WD gọi là OptiNAND, iNAND sẽ được dùng để lưu metadata của ổ cứng.

 

Theo kiến trúc OptiNAND của WD thì ổ 20 TB này sẽ có 9 phiến đĩa từ dùng công nghệ ghi từ thẳng ePMR kèm với bộ truyền động đầu từ 3 trạng thái, cho phép di chuyển kim từ đến các rãnh từ ở độ chính xác cao hơn và cuối cùng là chip iNAND UFS dùng công nghệ 3D TLC NAND, chưa rõ mức dung lượng. WD cũng sử dụng một con SoC tùy biến riêng để điều khiển hoạt động của ổ cứng cũng như giao tiếp giữa HDD và EFD.

Ổ HDD hiện đại lưu metadata về dữ liệu ghi trên ổ, chẳng hạn như dữ liệu thời gian chạy lặp hay vị trí tín hiệu lỗi được lặp lại trên mỗi vòng quay (PRO) cũng như dữ liệu về hoạt động ghi của kim từ ở cấp độ rãnh từ để tính toán can thiệp tình trạng nhiễu ở các rãnh liền kề nhau (ATI). Với cấu trúc OptiNAND thì PRO và ATI được lưu trên bộ nhớ iNAND, không chiếm dung lượng trên phiến đĩa và cho phép truy xuất dữ liệu metadata này nhanh hơn cũng như giảm hoạt động đọc/ghi của kim từ đối với metadata được lưu trên phiến đĩa, từ đó cải thiện hiệu năng của ổ đĩa, điển hình như hiệu năng truy xuất ngẫu nhiên. Thêm vào đó, bộ nhớ iNAND còn lưu hoạt động ghi dữ liệu của ổ đĩa ở cấp độ cung từ (sector) trên các rãnh từ (track), tối ưu hoạt động lưu trữ và giảm tần suất phải can thiệp ATI để cải thiện hiện năng.

Các phiến đĩa có mật độ lưu trữ lớn hơn đồng nghĩa với việc số lượng các rãnh từ trên phiến đĩa dày hơn, nằm gần nhau hơn bởi kích thước của phiến đĩa gần như không đổi. Vì vậy hiện tượng nhiễu từ giữa các rãnh liền kề sẽ xảy ra và sẽ trở nên nghiêm trọng hơn với các rãnh từ bị ghi đè nhiều lần. Tình trạng nhiễu từ trên các rãnh liền kề này tác động lớn đến các ổ cứng dùng công nghệ ghi từ ePMR tức ghi từ thẳng, hướng vuông góc với bề mặt phiến đĩa. Các công nghệ mới như HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) với đầu ghi từ có gắn diode laser để làm nóng điểm ghi trên phiến đĩa và làm lạnh rất nhanh ở nano giây hay MAMR (Microwave-Assited Magnetic Recording) với bộ phát vi sóng ở đầu ghi để tạo sóng trong dải từ 20 - 40 GHz, cả 2 công nghệ này đều nhằm thay đổi lực kháng từ của phiến đĩa. Tuy nhiên, giải pháp dùng bộ nhớ iNAND để lưu metadata của ổ cứng có lẽ là giải pháp tối ưu đối với dòng ổ ePMR của WD vào thời điểm hiện tại khi mà lộ trình ổ HAMR và MAMR vẫn còn cách vài năm nữa.

 

Bên cạnh việc lưu trữ metadata của ổ cứng, bộ nhớ iNAND EFD cũng có thể được dùng để lưu hơn 100 MB (gấp 50 lần so với ổ HDD thông thường của WD) dữ liệu ghi đệm trong tình huống ổ bị mất nguồn đột ngột (EPO) từ đó tăng độ tin cậy của ổ. Thêm nữa là với bộ nhớ iNAND EFD cùng với firmware được tối ưu thì ổ cứng dùng kiến trúc OptiNAND của WD sẽ có thể giảm được độ trễ khi truy xuất dữ liệu.

 

WD cho biết hãng sẽ sử dụng công nghệ OptiNAND trên nhiều thế hệ HDD tiếp theo. Với OptiNAND thì WD kỳ vọng dung lượng của ổ sẽ có thể tăng đến 50 TB vào nửa sau của thập niên này. WD chưa nói về chi phí của bộ nhớ iNAND EFD tác động ra sao đến giá của ổ cứng nhưng với việc một công nghệ giúp cải thiện hiệu năng ổ cứng bằng phần cứng như vi điều khiển và chip NAND thì chắc chắn giá ổ vào thời gian đầu sẽ cao.

 Theo: Tom's Hardware