西部数据OptiNAND提升硬盘容量和性能

西部数据 (WD) 在今天举行的公司 HDD Reimagine 活动中宣布了 OptiNAND 闪存增强型驱动器架构。这项新技术优化并集成了 HD​​D 与集成 NAND (iNAND)。这种新型嵌入式闪存驱动器使客户能够满足当今和未来数据创建的指数增长。不过，让我们明确一点，这并不是混合硬盘驱动器的新玩法——OptiNAND 的细微差别要大得多。

什么是 WD OptiNAND?

简而言之，WD OptiNAND 是一个将 iNAND、控制器和固件结合为一个 SoC 的平台，交付在硬盘的 PCB 上。iNAND 是一个 64 层动态闪存 (BICS3) 封装，用于管理硬盘驱动器的元数据。iNAND 技术可以在同一设备中启用 SLC 进行大量写入操作和 TLC 进行大量读取操作。WD 表示，这些闪存增强型驱动器将提供更高的容量、性能和可靠性。这就是为什么超大规模者对 WD 的冷数据和存档层的新技术非常感兴趣。

还必须指出的是，这些并不是混合硬盘驱动器。混合概念将闪存与硬盘配对，试图让最终用户和存储系统能够获得闪存的性能优势以及硬盘的容量和每 TB 成本优势。这些驱动器虽然一团糟。它们价格昂贵，性能不佳，并且操作系统支持非常有限。因此，了解 OptiNAND 不是混合硬盘技术很重要。所有数据都从 HDD 盘片中读取和写入。

WD OptiNAND 如何工作?

OptiNAND 需要一个支持其集成的硬盘驱动器平台。所以这将是一种向前发展的集成类型，可以在 SMR 或 CMR 驱动器上工作。OptiNAND 最初作为 64GB 有效负载在 WD 的 20TB 级 HDD 上提供，目前正在向云提供商和其他大客户提供样品。

如果您了解硬盘技术，那么对此的直接反应可能是“HDD 不是已经将 DRAM 用于元数据吗?” 是的，但是相对于 64GB 的 iNAND，18TB HDD 的 DRAM 只有 512MB 的缓存。当然，DRAM 也比 NAND 贵得多，因此扩展到更大容量变得不切实际。

从持久性的角度来看，Flash 也很有趣。DRAM 会在断电时刷新，但 NAND 是非易失性的，可以继续保留元数据信息，而无需在启动序列后重新水合、出于某种原因从系统中删除，或发生任何其他断电事件。WD 的数据是，OptiNAND 驱动器可以在意外断电的情况下保护超过 100MB 的写入缓存数据，比可以刷新约 2MB 的标准驱动器提高了 50 倍。

这里也有一个表演角度。硬盘延迟通过优化驱动器固件而得到改善，重点是需要更少的相邻磁道干扰 (ATI) 刷新，并减少在写缓存启用模式下对写缓存刷新的需求。此外，从驱动器检索元数据会干扰主机操作和性能。OptiNAND 提供更高效的数据流。该平台还将在未来为 WD 工程师提供更大的灵活性，以开发全新的功能，让驱动器运行得更快。

除了效率更高之外，元数据根本不再需要存储在硬盘驱动器介质上，从而为最终用户释放了更多可用空间。由于 iNAND 容量，与驱动器遥测相关的其他数据部分也不再需要驻留在 HDD 本身上。该平台内置的一些智能还可以提高效率，从而增加每英寸轨道数 (TPI) 并增加面密度。

我们今天在哪里?

OptiNAND 是真实的，可以运送给有大量数据需求的大客户。虽然闪存令人兴奋，但请参阅我们的Ruler SSD 播客，硬盘驱动器确实占据了数据中心位存储的最大份额。根据 IDC 的数据，到 2025 年，HDD 将占企业市场销售容量的 82%。

使用新架构的驱动器将利用三级执行器 (TSA) 和 HelioSeal 技术等技术，并将提供每盘 2.2TB 的容量，以扩展 PMR 技术的容量增益。当前采样的 20TB SKU 是 9 盘驱动器，这让我们非常接近 20TB 分类。虽然这只是一个开始，但是当这项技术普遍可用时，它很可能会出现在 22TB 或 24TB 的迭代中。

值得注意的是，如今 OptiNAND 还没有完全准备好彻底改变 HDD 的容量或性能。这是一个渐进的步骤，可以帮助 WD 从他们的硬盘驱动器中提取更多的牛奶。然而，它是一个平台，让 WD 有可能随着时间的推移提取更多。在大型数据中心，即使是容量、性能和可靠性的一点点提升都会产生重大影响。