I nuovi dischi da 22TB CMR e da 26TB UltraSMR di Western Digital, una nota tecnica.

Sulla scia del lancio di nuovi prodotti per lo Storage da parte di Western Digital, come già presentati nel nostro articolo What’s next Western Digital dello scorso 28 maggio, risulta opportuno un approfondimento tecnico sui dischi rigidi pensati per lo storage massivo che nelle versioni più recenti raggiungono la capacità di 26TB per unità. Sebbene pensati soprattutto in ambito Corporate per ottimizzare il rapporto tra volume fisico occupato su volume di dati, per un fotografo e/o video producer anche una sola di queste unità nel proprio NAS personale potrebbe rappresentare un ottimo investimento in termini di storage e backup, in quanto chi si accinge in questo mestiere sa bene che lo spazio non è mai troppo.

Vale la pena quindi soffermarsi sull’aspetto tecnico la cui conoscenza, per quanto magari non proprio di immediata fruizione, può aiutare nel comprendere le sfide evolutive ma anche le possibilità offerte dai dischi soprattutto in termini di sicurezza e garanzia di non perdere nemmeno un byte delle nostre opere fotografiche.

La tecnologia dietro la possibilità di avere dischi che siano così capienti e allo stesso tempo anche molto performanti si basa su OptiNAND di Western Digital, che combina memorie flash di tipo NAND (le stesse usate nei dischi SSD) rapidissime con i classici piatti degli hard disk.

Molti sapranno dell’esistenza di dischi ibridi (molto noto l’utilizzo degli stessi da parte di Apple per un certo periodo storico) che offrivano una parte di storage su HDD ed una su SSD nello stesso oggetto fisico. Il concetto di ibrido abbinava la memoria flash alle unità disco per cercare di raggiungere un punto in cui gli utenti finali e i sistemi di memorizzazione potessero avere i vantaggi delle prestazioni della memoria flash e la capacità e il costo per terabyte di un’unità disco. Tuttavia, queste unità non hanno avuto vita facile in quanto costose, con prestazioni scarse e un supporto molto limitato per i sistemi operativi. È quindi importante sottolineare che OptiNAND non è una tecnologia ibrida per unità disco, tutti i dati vengono letti e scritti sui piatti delle unità.

Per ottenere prestazioni ottimali, i dischi rigidi sono progettati in genere per memorizzare i dati di scrittura in una DRAM prima di registrarli sul supporto fisico. Una volta memorizzati i dati nella DRAM, un segnale di “avvenuta scrittura” è inviato al sistema operativo per procedere con il comando successivo. Dopo aver memorizzato i dati nella DRAM, l’unità può quindi gestire le scritture e riordinarle quando necessario, ottimizzando le prestazioni di scrittura. Tuttavia, la DRAM è volatile e il suo contenuto viene perso quando l’alimentazione viene interrotta inaspettatamente, quindi i dati presenti nella DRAM che non sono ancora stati scritti sul supporto saranno persi. Per questo motivo, da tempo le unità disco hanno la possibilità di attivare o disattivare la cache di scrittura allo scopo di ottimizzare il rischio di perdita dei dati.

Con la funzione ArmorCache, abilitata dalla tecnologia OptiNAND e dedicata alla sicurezza del dato, questa scelta non è più necessaria. Quando operano in modalità WCE (cache di scrittura abilitata), le unità possono garantire che la cache DRAM venga scritta in modo sicuro in caso di interruzione dell’alimentazione e che i dati non vadano persi. Quando operano in modalità WCD (cache di scrittura disabilitata), una dimensione maggiore della cache garantisce la scrittura sicura di un maggior numero di dati in caso di perdita di alimentazione e l’unità opera con prestazioni equivalenti a quelle della modalità WCE. Qualunque sia la scelta del sistema, la tecnologia ArmorCache combina le prestazioni della modalità WCE con la protezione dei dati della modalità WCD, offrendo all’utente il meglio di entrambi i mondi.

I nuovi dischi di Western Digital presentano ben 64 GB di iNAND, contro solo 512MB di DRAM di un’unità disco da 18 TB. L’uso della memoria flash è fondamentale anche dal punto di vista della persistenza. La DRAM viene eliminata in caso di perdita di alimentazione, mentre la NAND non è volatile e può continuare a conservare le informazioni sui metadati senza doversi nuovamente riempire dopo una sequenza di avvio, se viene cancellata dal sistema per qualche motivo o in qualsiasi altro caso in cui l’alimentazione viene a mancare. Secondo i dati forniti da WD, le unità OptiNAND sono in grado di proteggere più di 100 MB di dati della cache di scrittura in caso di perdita di alimentazione non pianificata, un miglioramento di 50 volte rispetto alle unità standard che possono conservare circa 2 MB.

Oltre a essere più efficiente, i metadati non devono più essere memorizzati sul supporto del disco rigido, liberando un po’ più di spazio utilizzabile per l’utente finale. Grazie alla capacità di iNAND, anche altre porzioni di dati relative alla telemetria dell’unità (per monitorare lo stato di salute del disco) non devono più risiedere sull’unità.

Combinando OptiNAND con un firmware proprietario, la nuova tecnologia UltraSMR introduce inoltre una codifica a blocchi di grandi dimensioni e un algoritmo avanzato di correzione degli errori in fase di lettura e scrittura che aumenta le tracce per pollice (TPI) per consentire una maggiore capacità (26TB per Ultrastar DC HC670 UltraSMR pari a 2,6 TB per piatto).

Il massimo delle prestazioni e sicurezza, due obiettivi fondamentali per il lavoro quotidiano di fotografi e videomaker, sono quindi abbinati in questi prodotti al massimo dello spazio disco e Western Digital si conferma leader del settore produttivo e all’avanguardia per quanto riguarda la ricerca e lo sviluppo.