在昨天的西部数据 HDD Reimagine Event 上，该公司推出了其最新的硬盘驱动器架构——一种称为 OptiNAND 的混合旋转铁锈/NAND 闪存设计。但正如 WD 技术和战略总裁 Siva Sivaram 博士在接受 Ars 采访时所说的那样，OptiNAND 与2011 年和 2012 年首次推出的备受诟病的混合SSHD驱动器几乎没有相似之处。
OptiNAND 并没有通过缓存客户数据来保证类似 SSD 的速度，而是通过从磁盘本身移除固件可访问的元数据并将其存储在 NAND 上来提供更高的面积密度。
每个磁盘 20TB，无 SMR
西部数据新发布的架构实现的最有形的里程碑是九盘、20TB 驱动器，它不需要叠瓦式磁记录 ( SMR ) 技术。新磁盘使用了西部数据EAMR技术的一个子集 ，该技术已更名为 ePMR——大概是为了强调它 不是SMR，后者对许多常见工作负载具有严重的性能和可用性影响。
新驱动器使用与去年 7 月的 18TB 和 20TB 产品相同的 EAMR 和三级致动器技术，但通过将板载元数据卸载到 OptiNAND 架构的闪存侧，从而提高了面密度。我们谈论的元数据不是文件系统元数据——它是 硬件元数据，可以通过驱动器的固件访问，但不会暴露在驱动器本身之外。
可重复跳动 ( RRO ) 是对 可以提前预测的旋转系统不准确度的描述 ——例如，由于转子在微观上不完美对齐而导致的稳定摆动。RRO 数据特定于每个单独的驱动器，在制造过程中在工厂生成并存储在磁盘本身上。
在典型的传统驱动器中，RRO 元数据与盘片本身上的客户可访问数据交错，由于减少了可用于客户数据的每英寸磁道数 (TPI)，从而降低了磁盘的整体面积密度。OptiNAND 架构允许西部数据将这些元数据从盘片上移到板载 NAND 上。
为了使用当前的记录技术在九盘驱动器上达到 20TB，您需要某种下一代“边缘”。在去年的 20TB 驱动器中，这种优势是 SMR——在今年的最新型号中，它是 OptiNAND。
同步写入加速
在这个 Seagate Ironwolf NAS 磁盘上，同步写入比异步慢一个数量级。 OptiNAND 应该消除大部分性能瓶颈。
放大 /在这个 Seagate Ironwolf NAS 磁盘上，同步写入比异步慢一个数量级。OptiNAND 应该消除大部分性能瓶颈。
吉姆·索尔特
尽管 Sivaram 在采访中宣布 OptiNAND 根本不用于存储客户数据，但有一个例外——在意外断电的情况下，驱动器的 DRAM 缓存的内容可以刷新到 OptiNAND。
当驱动器被要求执行同步写入时，这会对驱动器的性能产生巨大影响 - 一种特殊的操作模式，通常由数据库、虚拟机和大多数 NFS 导出请求。当应用程序请求对驱动器进行“同步写入”时，所有正常的写入聚合和缓存操作都变得不可用——应用程序告诉操作系统，“在您确认此数据已永久存储并且安全地保存在磁盘上。”
OptiNAND 架构允许驱动器立即完成这些sync() 调用，而不会在同步写入数据的安全性方面撒谎。与暂停驱动器正在执行的所有操作以寻找磁头到正确位置并将数据写入磁介质不同，一旦写入被接受到驱动器自己的 DRAM 缓冲区，驱动器可以简单地说“您的数据是安全的”。
通常，这会被认为是对写屏障命令的不安全违反 。但是在 OptiNAND 驱动器上，最多 100MiB 的“缓存禁用”写入可以被接受到 DRAM 中，因为在紧急断电事件中，驱动器的板载电容器可以使 DRAM 保持足够长的时间以将写入缓存刷新到 OptiNAND . 在恢复供电时，临时写入 OptiNAND 的脏数据被读回并立即提交到旋转存储。
通过依靠电容器电源将脏写入从 DRAM 刷新到 OptiNAND，允许驱动器“捏造”写入屏障可以显着提高这些写入的性能——在许多情况下，可能提高十倍或更多。
用例和可用性
根据 Sivaram 的说法，新的 OptiNAND 驱动器将适用于任何使用传统硬盘驱动器的地方。没有驱动器或主机管理的 SMR 的性能瓶颈，从 NAS 到数据中心，这些驱动器有望作为旧的、较小的驱动器的即插即用替代品。
20TB OptiNAND 磁盘目前处于生产的早期阶段，样品仅运送给部分西部数据企业客户。然而，该技术预计将成为西部数据整个旋转存储产品线的“未来设计和创新的基础”，今年晚些时候将推出针对特定市场的产品。