闪存与HDD结合，西部数据重塑磁盘架构

正如西部数据公司HDD业务部首席技术官车晓东所说，现在全球正在产生庞大的数据量，随之而来的就是每年对数据存储和分析需求的激进。
 
相关统计也显示，未来五年内，我们创建的数据将超过自数字存储面世以来产生的总数据量的 2 倍。来自人工智能（AI）/ 机器学习（ML）、区块链、传感器、5G 网络、联网汽车等新兴数据源将驱动着这股增长浪潮，对高效、可靠的存储就成为开发者们的迫切需求。
 
作为一家拥有行业领先的能力和技术专长，在高性能 HDD 和闪存领域能提供多样化产品组合的企业。例如在HDD领域，从使用helium（氦气：也就是现在所有云技术储存基本都在用的HelioSeal技术）技术，到2019年的能量辅助记录技术，西部数据都在持续创新，公司也提供了目前最大容量的硬盘储存方案。在硬件方面，西部数据还提供了三阶寻轨定位系统，让系统拥有最好的磁道密度技术。在这技术的支撑下，西部数据能更进一步将硬盘技术推向新的高度。
   
面对现在的新兴需求，西部数据正在全力以赴，推出创新的解决方案，扩展产品组合以解决多样化的问题。新的突破性技术OptiNAND就是西部数据最近交出的一份“答案”。
 
据车晓东介绍，这次的新技术OptiNAND是把HDD技术和闪存技术融合起来，同时应用在新硬盘中。能达成这样的设计，主要得益于公司在这两个方面都有布局。车晓东同时还指出，这两种技术结合起来，还有领先的优势，这也是西部数据做出这样决定的原因。
 
“HDD和闪存的协力效应其实是多方面的。从市场方面来说，两种存储方案给市场带来了非常丰富的上市渠道；从制造方面来说，在制造硬盘和制造SSD上，很多对产品的测试都可以互相借鉴，共同提高质量；从供应商方面来说，两种产品都能够提供很好的经济规模，使我们对供应商的管理上有更好的发展；从客户方面来说，我们有两种存储方案，可以最优化地来解决他们需要解决的问题。”车晓东告诉记者。
   
从他的介绍我们得知，全新推出的OptiNAND技术，集成了iNAND存储，允许iNAND更好地支持SoC，让SoC的设计更加有效，并加强了SoC的算法。因为OptiNAND技术汇聚了两种记录方式的优势，这就让HDD与iNAND的集成实现了较以前的混合硬盘（Hybrid drive）所不能够实现的结果。总体来说，1+1在这个情况下远远大于2，具体体现在下面三个方面：第一个优势，可以把ePMR硬盘的的容量做得更大；第二，硬盘性能会增强；第三，也是非常重要的一点，硬盘的可靠性会相应增加。具体而言：
 
首先看容量提升方面的的优势。据介绍，iNAND可以帮助增加磁道数量，即磁道密度（TPI），让我们在一个磁碟上存储更多的用户数据。而且，硬盘中许多本来需要放在磁碟上的元数据（metadata）现在可以放在iNAND上，让磁碟有更多空间服务用户。最后，iNAND的高效率大大增强了SoC的运算功能，让我们可以利用叠瓦式磁记录为用户提供更大的储存容量。iNAND对硬盘容量的提升可以概括为以上三个原因。
 
再看，性能增强的优势。据了解，在硬盘的使用当中需要记录一些操作的过程，比如针对相邻磁道的干扰，目前硬盘的操作方式是把这些干扰数据记录在磁碟的表面上，有了iNAND以后，这些操作和记录都会由iNAND来支持，这样磁碟可以把所有的注意力用在用户的数据上。另外，在写和存的时候，我们把很多磁碟上元数据的操作放在iNAND上，可以节约很多原本用来将硬盘工作数据写在磁道上的时间，用在服务用户的储存需求上。因为这些优势，以后硬盘的性能将会大大提高。
 
最后，我们看一下可靠性增加的优势。车晓东表示，现在的硬盘在紧急断电时，需要用磁碟能量把DRAM数据安全储存好，因为这个过程依靠的是磁碟（旋转）里的动能，所以能够储存的数据是有限的。在很多情况下，我们没有办法把非常重要的数据有效储存好，只能保证最关键的数据储存好，在电力恢复以后，硬盘需要重新校准（calibrate）。因为iNAND是非易失性的（non volatile），所以在有iNAND的情况下，断电以后很多数据都可以记录在iNAND里，我们可以省去很多操作，让硬盘的性能相比以前有了更大的提高。
 
车晓东进一步指出，受益于这样的设计以及西部数据的技术积累，在接下来的五年里，搭载OptiNAND和ePMR技术的单块HDD容量可以到50个TB以上。西部数据现在已经向部分客户提供了20TB的ePMR OptiNAND硬盘，这个硬盘用九磁碟制成，每个碟拥有2.2TB的容量，比上一代容量最高的产品高了约10%。
 
“ePMR作为一个成熟的技术，在我们这一代的产品里已经开始广泛地应用。到目前为止，ePMR已经部署了接近100艾字节（EB），如果按单块HDD容量10TB计算，相当于1000万块HDD，这是非常可观的存储量。”车晓东接着说。“我们认为OptiNAND技术在未来将普遍部署，它是一个全新的架构，也是将来的硬盘非常重要的构建要素（building block）。我们目前研发中的产品已经搭载了这个技术，我们也在进一步探索如何在下一代和下下代产品中更好地利用OptiNAND技术”，车晓东强调。
 
“国内包括百度云、字节跳动等在内的头部云服务商都与我们有长期稳定关系，在他们的数据中心里也部署了我们的企业级硬盘和固态硬盘的产品，在容量、性能、稳定性、成本、功耗方面做了很多改善和提升。他们对我们这次发布的OptiNAND技术，以及以此为支撑的新型闪存增强型硬盘也非常看好，非常期待这个产品能够进一步助力数据中心的拓展，对新基础架构能够有所帮助。”西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢补充说。