Стратегия и новые 2,5″ накопители Hitachi GST в 2007 году

До 250 Гбайт в мобильном диске с флэш-памятью и AES-кодированием данных


На исходе 2006 года один из ключевых производителей жестких дисков — компания Hitachi Global Storage Technologies, — кстати, менее полугода назад открывшая собственное представительство в Москве и в сентябре бурно отпраздновавшая полувековой юбилей мировой индустрии жестких дисков, решила рассказать о своих планах по выпуску продуктов в 2007 году. Планы эти оказались достаточно впечатляющими, поэтому мы не только расскажем о них в этом материале, но и побеседуем с ответственными сотрудниками европейской штаб-квартиры Hitachi GST на предмет как самих планов, так и в целом по продуктам компании — настоящим и будущим.

Согласно данным компании IDC, годовой рост рынка жестких дисков форм-фаторк 2,5 дюйма с 2005 по 2010 год составит 22%, то есть к 2010 году этот рынок удвоится относительно 2006 года и его объем составит более 224 миллионов накопителей. Сама Hitachi предсказывает даже более агрессивный рост рынка 2,5-дюймовых дисков: 25% ежегодно.

А 40-процентный ежегодный рост плотности записи продолжится как минимум еще лет 5, что приведет к появлению в 2010 году 2,5-дюймового накопителя объемом 750 Гбайт (на сегодня такое емкостью обладает самый большой настольный накопитель). Распределение этого роста по сегментам до 2010 года можно посмотреть на следующем слайде.

Основная доля 2,5-дюймовых накопителей по-прежнему будет приходиться на ноутбуки, однако более быстрыми темпами будут расти сегменты дисков для потребительской электроники, компактных внешних накопителей, а также малогабаритных настольных компьютеров. Небезынтересен здесь и новый сегмент ATA-серверов.

На сегодня диски линейки Travelstar являются (вот уже как 15 лет с момента появления IBM Travelstar в 1991 году) самыми популярными в мире 2,5-дюймовыми накопителями. Hitachi гордится 36-процентным ростом продаж этой линейки за последние кварталы:

  • 2Q ’06 — 7,1 миллионов штук
  • 3Q ’06 — 9,6 миллионов штук
  • 56% годовой рост

Последние серии Travelstar 7K100 и 5K160 предлагают потребителям не только высокую емкость и превосходную производительность, но и экономичное энергопотребление, что делает их удобными для широкого класса применений от портативных компьютеров до бытовой и автомобильной электроники. В стремлении расширить области применения своих дисков, Hitachi не так давно выпустила линейки Endurastar и CinemaStar, где используются в модифицированном варианте 2,5-дюймовые накопители.

Новые же планы Hitachi на 2007 год в области 2,5-дюймовых накопителей можно кратко выразить 4 словами:

  • Capacity (емкость)
  • Performance (производительность)
  • Hybrid (гибридность, или встроенная флэш-память)
  • Security (безопасность)

Свои основные надежды Hitachi в 2007 году возлагает на перпендикулярную магнитную запись (PMR): компания уже освоила ее в продуктах серии Travelstar 5K160 и в будущих сериях 2,5-дюймовых дисков она станет основным средством достижения двух первых из отмеченных выше целей — наращивания емкости и увеличения производительности. Однако не только этим компания хочет привлечь покупателей. В ее планах — освоение еще трех принципиальных технологий:

  • Гибридные накопители, сочетающие традиционные магнитные пластины и флэш-память для работы с наиболее востребованными данными.
  • Твердотельное кодирование данных для повышения безопасности работы.
  • Датчик свободного падения для увеличения ударостойкости дисков в ПК.

Итак, Hitachi GST планирует выпустить в 2007 году следующие продуктовые линейки жестких дисков форм-фактора 2,5 дюйма.

Во-первых, в первой половине 2007 года компания выпустит 200-гигабайтные диски со скоростью вращения магнитных пластин 7200 об./мин., который придут на смену нынешней серии Travelstar 7K100 и должны будут задать новую планку производительности для накопителей данного форм-фактора. Разумеется, они будут использовать перпендикулярную магнитную запись (PMR). В отличие от 7K100, новая серия мобильных семитысячников будет поддерживать интерфейс Serial ATA II со скоростью 3 Гбит/с.

Во-вторых, компания во втором полугодии 2007 года выпустит второе поколение 2,5-дюймовых пятитысячников (5400 rpm) с PMR, причем максимальная емкость этих моделей составит около 250 Гбайт.

Эти диски также будет иметь улучшенную по сравнению с Travelstar 5K160 производительность и предназначаются не только для ноутбуков и игровых консолей, но также для внешних накопителей и портативных видеоплееров. А к концу 2007 Hitachi полностью перейдет на PMR в своих мобильных накопителей, то есть все 2,5-дюймовые диски будут использовать PMR.

Кстати, они производятся на заводе компании в Таиланде, а китайский завод Hitachi, расположенный в Шеньжене, недавно отметил выпуск 50-миллионной магнитной пластины для жестких дисков, из которых уже более 2 миллионов используют PMR.

В третьих, Hitachi планирует выпустить на рынок так называемые гибридные жесткие диски, в которых помимо традиционных магнитных пластин будет встроена флэш-память большого объема (пока что не сообщается, какого именно), чтобы ускорить операции с наиболее востребованными данными и уменьшить среднее энергопотребление дисков.

Основные преимущества гибридных накопителей (которые, вообще говоря, уже давно не новость, особенно в свете выхода Vista, но широкого спроса на рынке пока не нашли из-за высокой цены) — это:

  • Большее время работы устройства от батареи
  • Меньшее время загрузки операционной системы и приложений
  • Более быстрый выход из состояния сна
  • Повышенная надежность
  • Более высокая производительность

Гибридные накопители появятся как опции у обеих отмеченных выше серий (условно — 7К200 и 5K250).

Наконец, в четвертых, Hitachi в 2007 году выпустит на рынок диски, оснащенные аппаратной системой кодирования данных (так называемая bulk data encryption). Это должно позволить пользователям ноутбуков и других портативных устройств надежнее защитить свои данные от чужеродного вторжения и кражи (например, при утере ноутбука).

Детали по реализации полностью аппаратной системы кодирования данных Hitachi пока не сообщаются, но подчеркивается, что в отличие от традиционных программных методов защиты/кодирования данных, она не потребляет системных ресурсов и не сказывается на быстродействии дисков. Компания будет использовать алгоритмы Advanced Encryption Standard (AES) — индустриального стандарта для технологий кодирования данных. Опционально диски с Encryption будут присутствовать в обеих сериях мобильных дисков Hitachi, описанных выше. В гибридных дисках кодирование будет защищать и магнитную, и полупроводниковую память диска.

* * *

А теперь, собственно, наше интервью с Николя Фрапаром (Nicolas Frapard), менеджером канала продаж Hitachi GST в регионе EMEA,

и Уве Кеммером (Uwe Kemmer) из технической команды EMEA.

 

Если на 1-ю половину 2007 г. запланирован выход накопителей Travelstar 7K200, означает ли это, что Hitachi не планирует до этого выпустить серию Travelstar 7K160, продолжив традиции своих первых PRM-дисков 5K160 на накопители со скоростью вращения 7200 об./мин.?

Нет, мы в первой половине 2007 года прямо перейдем от максимума в 100 Гбайт к 200-гигабайтным моделям дисков со скоростью вращения 7200 об./мин. Благодаря перпендикулярной магнитной записи.

Относительно запланированной на вторую половину 2007 года дисков 5400 rpm — максимальный объем будет ровно 250 Гбайт (то есть серия получит название Travelstar 5K250) или немного меньший — скажем, 240 Гбайт?

Сейчас я могу только сказать, что это будет около 250 Гбайт.

Будут ли эти новые диски полностью совместимы с eSATA (external SATA) для непосредственного использования во внешних устройствах хранения данных? Как обстоит дело с поддержкой eSATA в дисках серий 5K160 и 7K100?

Все продукты, которые мы предлагаем рынку сейчас, совместимы с eSATA. Будущие продукты продолжат эту традицию совместимости.

Рост плотности магнитной записи в дисках 7K200 и 5K250 (предполагаемые обозначения) будет осуществляться преимущественно в направлении повышения плотности треков вдоль радиуса диска (TPI) или в большей степени за счет увеличения плотности линейной записи вдоль дорожек (BPI)?

Для наших 7200-rpm дисков плотность записи удвоится, а для 5400-rpm дисков она увеличится в полтора раза. Однако сейчас мы не станем вдаваться в детали относительно соотношения роста TPI к BPI в этих дисках.

С каким именно объемом твердотельной памяти будут выпускаться гибридные диски Hitachi? Можно ли назвать примерные цифры, как наличие флэш-памяти повлияет на цену такого винчестера для потребителя?

На данный момент у нас нет для вас такой информации. Тот факт, что гибридные накопители будут продаваться как опция, является свидетельством того, что для сегмента дорогих решений они будут востребованы.

Чем отличаются диски Hitachi с Encryption по сравнению с уже присутствующими на рынке аналогичными моделями Seagate, ExcelStor и ряда других? Будет ли аппаратная часть Encryption в новых дисках Hitachi использовать те подходы, которые сейчас используются в опытных дисках ExcelStor — производственного партнера Hitachi?

Seagate только недавно проанонсировала свою Encryption-технологию. Насколько я знаю, такие продукты еще не доступны. К сожалению, я не в курсе того, что делает ExcelStor в данном направлении.

За время, прошедшее с первого объявления жестких дисков с Encryption (Seagate Momentus 5400 FDE и др.), стало видно, что конечный потребитель пока что слабо заинтересован в покупке такого рода накопителей, поскольку не совсем понимает, что с ними делать. Что именно планирует делать Hitachi для дополнительного привлечения покупателей к продуктам этого класса и насколько она при этом рассчитывает на конечного покупателя персональных компьютеров (домашнего и мелкокорпоративного)?

Интерес и спрос на такие продукты вполне реален. Производители ноутбуков, в частности, только и ждут от нас таких накопителей, чтобы их использовать!

На рынке уже достаточно давно присутствуют накопители форм-фактора 2,5 дюйма со скоростью вращения 10000 об./мин. (от Seagate и Fujitsu). Как показывают тесты, только эти диски из всех 2,5-дюймовых моделей могут на равных соперничать по производительности с 3,5-дюймовыми винчестерами для персональных компьютеров. Планирует ли Hitachi в свете новой стратегии 2,5-дюймовых накопителей выпустить также модели со скоростью вращения 10000 rpm? Если да, то когда их можно ожидать и будут ли они оснащаться только интерфейсом SAS, или также получат поддержку SATA для использования в ноутбуках и других потребительских продуктах?

Во-первых, я бы рекомендовал попробовать наши 2,5-дюймовые диски со скоростью вращения 7200 об./мин. (Travelstar 7K100). Вы можете убедиться, что они уже демонстрируют производительность, сравнимую со многими 3,5-дюймовыми 7200-rpm дисками, присутствующими на рынке. Наше лидерство в данном сегменте накопителей (2,5” 7200 rpm) укрепляет наши позиции на рынке 2,5-дюймовых жестких дисков, где в третьем квартале 2006 года мы обладали 29,5% долей рынка согласно данным IDC (будучи первыми в этом сегменте уже в течение 60 последних кварталов!). Во-вторых, диски малого форм-фактора 2,5 дюйма со скоростью вращения 10 000 об./мин. и интерфейсом SAS (Serial Attached SCSI) нацелены на серверный рынок, в частности, для блейд-серверов. И такие модели появятся у Hitachi совсем скоро в начале 2007 года.

Исследования и тесты дисков Travelstar 5K160 в нашей тестовой лаборатории (результаты опубликованы в августе этого года) показали существенный прирост производительности по сравнению с серией 5K100 и лучшее на данный момент быстродействие в данном классе дисков. Однако наши тесты показали, что алгоритмы firmware в 5K160 претерпели некоторые изменения относительно 5K100 — и не всегда в лучшую сторону. В частности, упала производительность 5K160 относительно 5K100 при записи одновременно несколькими потоками (multithreaded write), мы видим также упавшую производительность 5K160 по сравнению с 5K100 в некоторых серверных паттернах, при записи на диск крупных файлов, при копировании мелких файлов. Быстродействие 5K160 практически не изменилось по сравнению с 5K100 при копировании крупных файлов. То есть очевидны некоторые негативные изменения в оптимизации кэширующих алгоритмов firmware дисков 5K160 по сравнению с 5K100. Планирует ли Hitachi как-то исправить эту ситуацию новыми прошивками для 5K160? Будет ли исправлено положение в сериях 7K200 и 5K250? Или эти изменения сознательны и направлены на улучшение надежности работы накопителей в ущерб производительности?

Да, мы действительно изменили кое-что в кэширующих алгоритмах, что приводит к оптимизации в так называемых «real world benchmarks» (то есть тестах вроде PCMark05) в ущерб искусственным нагрузкам типа Iometer File Server и Workstation.

Исследования и тесты дисков Travelstar 5K160 в нашей тестовой лаборатории показали, что эти накопители, использующие PMR, оказались существенно более капризны по отношению даже к малым вибрациям и собственным вибрациям. Производительность этих дисков существенно падает (особенно это проявляется на операциях записи) при наличии незначительных вибраций, при которых их предшественники никак не страдали. Является ли это результатом перехода на PMR или это нечто иное? Планирует ли Hitachi устранить эти недостатки путем использования в схеме контроллеров дисков 5K160 датчиков ускорения, как это делается в некоторых 3,5-дюймовых накопителях Hitachi и ряде 2,5-дюймовых дисков конкурентов?

Я не в курсе проблем с вибрациями для наших дисков серии 5K160. С октября 2006 года мы продали уже более миллиона таких дисков с перпендикулярной магнитной записью и продадим более 4 миллионов таких дисков в последнем квартале 2006 года, то есть больше трети от все наших 2,5-дюймовых дисков. Но я впервые слышу такие комментарии. Если говорить с технической точки зрения, то когда возрастает плотность записи и плотность дорожек на поверхности пластин жестких дисков, вы всегда можете обнаружить разное поведение во время вибраций, особенно при записи. Поэтому этот эффект пришел не с переходом на перпендикулярную магнитную запись, а гораздо раньше. Трудность удерживания головки на более «тонких» дорожках может быть преодолена с использованием улучшений в сервосистеме, использованием дополнительных серво-секторов (чтобы чаще сообщать головке, в каком положении внутри дорожки она в данный момент находится). В пределах указываемых нами в спецификациях границ не должно быть затруднений с нашими новыми дисками относительно вибраций.

Какие новые (по сравнению с 5K160 и 7K100) технологии Hitachi будет использовать в своих дисках 7K200 и 5K250 (помимо перехода на PMR)?

Ну, 5K160 уже использует PMR, а наши следующие 7200-rpm диски станут нашими первыми семитысячниками, использующими PMR. Гибридная технология (встроенная флэш-память) и Encryption будут опционально доступны в обеих сериях. Интерес представляет также Thermal Fly-height Control (TFC) и датчик свободного падения для увеличения ударостойкости дисков в ПК.

Спасибо за Ваши ответы!

* * *

К сожалению, ответы на наши вопросы о грядущих продуктах не порадовали детальностью, поэтому мы будем с нетерпением ждать от Hitachi GST новинок и тогда уже многое прояснится.






Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.