Hdd

Многие задаются вопросом, как хранить данные дома или на работе. Надо же не только установить систему на жесткий диск, но еще куда-то сложить несколько сезонов любимого сериала, фотографии друзей и родных, видео с котиками, да и для игр тоже нужно много места. А если вы работаете с большими объемами информации, то проблем становится еще больше. Но еще более требовательными являются центры обработки данных. И всем нужны большие накопители. Seagate представила самый большой жесткий диск, и его характеристики действительно впечатляют.

Самый большой жесткий диск

Человечество генерирует все больше данных, и их надо где-то хранить, поэтому мировые лидеры в производстве накопителей постоянно придумывают что-то новое. Так, в прошлом году Western Digital анонсировала накопители объемом 28 ТБ, но сейчас ее главный конкурент показал новинку на 30 ТБ — Seagate Exos Mozaic 3+, и сказал, что в ближайшее время выпустит модель на 32 ТБ. Но и это еще не все.

В основе жесткого диска с самой большой емкостью лежат 10 пластин по 3 ТБ каждая, а в скором времени производитель планирует увеличить емкость каждой пластины до 5 ТБ, тем самым еще больше увеличив общий объем накопителя.

Как работает HDD

Внутри крутятся пластины, а на расстоянии нескольких нанометров от них находится головка, которая намагничивает определенные сектора или, наоборот, считывает с них информацию. Диск крутится, «коромысло» с головкой двигается и все это с огромной скоростью.

В основе работы нового накопителя лежит технология тепловой гибридной записи HAMR (Heat-assisted magnetic recording — пер. термомагнитная запись), которая и позволила увеличить емкость HDD. При этом он сохранил свой физический размер на уровне форм-фактора 3.5”, вес и относительно низкий уровень шума.

Можно подумать, что технология HAMR является новинкой, но это не так, ведь работа над ней началась компанией Seagate еще в 1998 году, а спустя 20 лет — в 2018 году — был представлен первый жесткий диск, работавший на ней. Он имел емкость 16 ТБ, что тоже совсем не мало.

Во время работы HDD, созданного по этой технологии, при помощи вертикального нанофотонного лазера пластины нагреваются до высокой температуры. Сообщается о достижении локальной температуры в 400–500 градусов Цельсия. Это позволяет намагничивать сектора относительно слабым магнитом. Можно подумать, что температура влияет на свойства пластин, но ни на химические, ни на физические свойства пластин никакого воздействия нет. Зато технология позволила увеличить скорость последовательного чтения и записи. Как бонус, благодаря применению HAMR диски обладают высокой устойчивостью к внешним магнитным воздействиям.

Создание нового способа записи повлекло за собой необходимость создания новой считывающей головки. Потребность в этом возникла из-за того, что данные записываются более плотно и считать их применяемыми ранее методами было бы невозможно. По словам самой Seagate, считыватель Gen 7 Spintronic Reader является самым маленьким и самым чувствительным в мире датчиком магнитного поля.

А еще обновленные компоненты потребовали создания нового чипсета для управления всем накопителем. Он разработан специалистами Seagate, но все, что о нем известно, это то, что он построен по 12 нм техпроцессу и, скорее всего, базируется на архитектуре RISC-V. Других подробностей нет, да они и не так важны, если честно.

Сколько стоит самый большой HDD

Интересно, что несмотря на нововведения, стоимость накопителя не выросла драматически и остается на сопоставимом уровне относительно остальных подобных накопителей. Пока точная стоимость не озвучена, но, скорее всего, она будет установлена на уровне 450–460 долларов, что соответствует среднему по рынку порядку в 15 долларов за терабайт. В первую очередь это корпоративный продукт, которым уже заинтересовались многие ЦОД, провайдеры и компании с собственными дата-центрами.

Если вы захотите купить такой HDD, нужно подкопить денег. Но для дома лучше выбрать что-то меньшего объема, вроде накопителя Seagate на 22 ТБ, или более скромного Western Digital на 4 ТБ. А для резервного хранения данных стоит обратить внимание на хороший внешний жесткий диск.

Отгрузки уже начались в первом квартале 2024 года, но Seagate Exos Mozaic 3+ уже устанавливается в системы хранения данных Seagate Exos Corvault. Эти СХД представляют из себя стойку форм-фактора 4U с размещенными внутри 106 HDD, подключенными посредством интерфейса SAS.

Естественно, на 30 ТБ Seagate останавливаться на планирует и готовится к созданию четвертого поколения платформы Mozaic, которое обеспечит HDD емкостью до 40 ТБ, а в пятом поколении мы ждем и вовсе 50 ТБ.

 Коротко вспомним о принципах магнитной записи HDD. Он заключается в эффекте остаточной намагниченности (эффекте памяти) частиц магнитного слоя после окончания воздействия на них магнитного поля записывающей головки во время записи. Частицы магнитного слоя имеют свое магнитное поле, и при воздействии на них внешнего записывающего магнитного поля переориентируются согласно его силовых линий, а после прекращения воздействия записывающего поля эти частицы сохраняют магнитную ориентацию ранее приложенного записывающего поля. 

При движении считывающей головки над такими намагниченными частицами магнитного слоя происходит возникновение ЭДС (электродвижущей силы), величина и полярность которой будет зависеть от  ориентации магнитных линий намагниченных частиц магнитного слоя. Запись одного бита информации должна происходить в область пространства магнитного диска, которое содержит не менее 60 частиц магнитного слоя, если это количество частиц на один бит информации уменьшить, то значение ЭДС наводимое в считывающей головке будет мало и соизмеримо с собственными шумами, что неминуемо приведет к возникновению ошибок при чтении.

 Как мы видим минимальное количество частиц магнитного  слоя на один бит информации ограничено необходимым соотношением сигнал-шум, и повысить плотность записи путем дальнейшего уменьшения этого числа нельзя. Но можно уменьшать размер самих частиц магнитного слоя, уменьшая при этом площадь поверхности, на которой размещается один бит информации, то есть увеличивать плотность записи. 

 Но здесь появляется новая проблема, при расположении частиц магнитного слоя очень близко друг к другу становятся ближе и соседние биты, магнитная ориентация частиц которых может быть разной, в зависимости от того, логический «0» или «1» записывается в последующий бит. И частицы магнитного слоя битов начинают перемагничиваться, что приводит к потере записанных данных. 

 Кроме того при уменьшении размеров частиц магнитного слоя в 2 раза от ныне применяемых размеров в производстве HDD, уменьшается энергетический барьер, необходимый для изменения их магнитной ориентации, и их стабильность становится крайне низкой и стабильное состояние частиц уменьшается до неприемлемых значений времени, вплоть до 100 наносекунд. Для решения этой проблемы производители HDD, для производства магнитных дисков использовали новый термостабильный материал, сплав FePt (железо – платина) в котором частицы магнитного слоя при всех вышеперечисленных технологических ухищрениях остаются стабильными и гарантированно сохраняют магнитную ориентацию. 

 Но все происходит, как в поговорке: каждая решенная проблема порождает несколько нерешенных проблем.

 Так же произошло и у производителей HDD.   Применяемый сплав FePt очень хорошо показал себя с точки зрения стабильности, намагниченные частицы от воздействия соседних близко расположенных частиц, и от приложенных внешних паразитных магнитных полей, магнитную ориентацию не изменяли. Но теперь предстояло решить следующую проблему, как при записи перемагнитить эти стабильные частицы магнитного слоя, ведь для их перемагничивания нужно приложить более сильное магнитное поле записывающей головкой. А тут еще и физические размеры записывающей головки уменьшились, так как размеры бита на поверхности магнитного диска стали меньше. А, как известно, при уменьшении размера записывающей головки уменьшается и генерируемое ей магнитное поле. И для осуществления записи на этот стабильный сплав недостаточно магнитного поля, которое может обеспечить обычная записывающая головка. 

 Вот вам и пример того, как одна решенная проблема породила несколько нерешенных.

 Вот здесь на помощь и пришла новая технология записи Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) – технология подогрева магнитной пластины во время записи. 

Суть, которой заключается в предварительном нагреве на очень короткое время с помощью лазера до 500 °C. той части поверхности магнитного диска, на которую производится запись. При нагреве участка поверхности до такой температуры, удается временно снизить коэрцитивную силу магнитного слоя (сила внешнего магнитного поля, необходимая для полного размагничивания магнитного вещества). И в это время, пока записываемый участок горячий, происходит запись (перемагничивание) частиц магнитного слоя «слабым» магнитным полем записывающей головки, величины которого в этом случае хватает для гарантированного перемагничивания частиц. После охлаждения, частицы магнитного слоя снова приобретают свои первоначальные физические свойства, и их самопроизвольного перемагничивания не происходит.

 Но опять проблема.  Лазер, который размещается на магнитной головке, из-за эффекта, называемого: «дифракционный предел» не способен создать на поверхности магнитного слоя пятно такого маленького размера, как геометрический размер одного бита, и это слишком крупное пятно будет прогревать и все соседние биты, в которые запись не будет производиться, тем самым уничтожая записанную там информацию.

 Но полет технической мысли инженеров компаний Seagate и Western Digital безграничен. И они для обхода дифракционного предела придумали и реализовали преобразователь ближнего поля (NFT), который состоит из диска с острым выступом. 

Принцип работы, которого заключается в том, что при попадании излучения лазера на этот преобразователь, появляется электрический ток (поверхностный плазмон), Этот поверхностный плазмон перемещается по поверхности диска к острому выступу и нагревает участок поверхности магнитного диска под ним. Ширина этого острого выступа и определяет размер нагреваемого участка.

 Подобным HDD с технологией записи HAMR присущи следующие, на мой взгляд, существенные технические недостатки:

1 . Слабым местом в этом устройстве является преобразователь ближнего поля (NFT), острый выступ диска которого, под воздействием поверхностного плазмона буквально испаряется через не очень продолжительное время. 

2. Поверхность магнитного диска при записи испытывает пусть хоть и кратковременный, точечный, но все же сильный, до  500 °C. нагрев, что вызывает геометрическое увеличение размеров нагреваемого участка и при этом создаются механические напряжения стремящиеся разрушить поверхность магнитного диска, что не лучшим образом сказывается на его долговечности.

3. Высокая цена. Обусловленная технической сложностью производства.

P/S Кому интересно один из патентов на разработку времен СССР(Авторское право):

Выводы:

• оптимальная покупка будет при выборе 6 или 8 Тб;

• если требуется большие объемы, то лучше брать следующие объемы от 14 до 20 Тб;

• HDD довольно сильно выросли в цене за последнее время.

Посмотрел еще цены на SSD диски и вывод напрашивается сам собой: SSD до 1Тб стоят даже дешевле, чем HDD того же объема.

Сама по себе продажа refurbished (восстановленных) дисков не нова. И в целом, качественный ref может служить долгие годы. Тут же речь идет о том, что диски выдавались за новые, то есть налицо злой умысел.

Как же так произошло-то? Неужели дилеры совсем слепые? На самом деле всё проще.

Ранее я писал, что для быстрой проверки состояния HDD\SSD можно проверить его S.M.A.R.T. Почитать можно тут или тут

Так вот, эти хитровыделанные товарищи, которые сделали эти «новые» диски, обнулили тот самый S.M.A.R.T. Для вторички явление не новое, для первички - редкость.

Само собой, никто в магазинах не занимается тотальной проверкой поступающего железа – ведь это проблема поставщиков. Максимум – выборочно проверят с помощью какой-нибудь Victoria или Crystal Disk info и увидят там тот самый S.M.A.R.T., показывающий нули.

Ситуация получается, как с покупкой б.у. машины – на приборной панели пробег скрутили, проверить реальный пробег можно только путем диагностики в дополнительных блоках, куда он может еще писаться.

Seagate уже открестились от этой истории и сказали, что это происки злых мошенников. И покупать надо только у официальных дилеров, а сами seagate уже расследуют ситуацию ну и прочие бла-бла-бла.

Несмотря на то, что Seagate вроде как официально не уходила из РФ, тем не менее и РФ и русский язык они удалили на портале. Посмотреть список тех самых офф.дилеров, у которых стоит покупать диски не выйдет. Есть тут и Руанда и Румыния, а вот России нет. Ну да нам не привыкать :)

Вот что нам делать, чтобы не быть обманутыми? В стране процветает параллельный импорт. Как понять, что купленный диск – новый, а не отпахавший 25 000 часов? SMART же могли почистить.

Вспомнил мою заметку про паленую флешку, которую хитровыделанные китайцы «раздули» почти в 300(!) раз. Эти ребята не любят сильно запариваться. Им не нужна качественная подделка – достаточно, чтобы они успели это продать и на быстром входном контроле не всплыл сам факт контрафакта. А через пару-тройку месяцев, когда станет понятно, что это обман, поди докажи, что всему виной предприимчивый китаец, да и самого китайца еще пойди найди, чтобы ему что-то предъявить.

Так что сегодня расскажу и даже покажу еще одну штуку. Благо у меня оказался под рукой подопытный кролик. Помимо S.M.A.R.T. бывает еще и FARM.

Field Access Reliability Metrics (FARM) – это сигейтовская технология для мониторинга состояния дисков. Цель примерно та же, что SMART, но собирает она больше данных.

Примечание. FARM можно глянуть не на всех дисках. Например на двух моих старых barracuda было сообщение «FARM log not supported on this device»

Так вот, ушлые мошенники зачищали S.M.A.R.T., но данные в FARM оставались нетронутыми. Я был уверен, что его можно посмотреть через утилиту HDD Sentinel, но видимо у меня нет подходящего релиза.

Окей, пойдем другим путем.

Инструкция как посмотреть FARM диска

1. Идем на гитхаб и качаем openseachest и openseachest_logparser . Там справа Кнопочка Releases:

Мне нужна версия для 64 разрядной Windows

2. Разархивируем программы туда, куда нам удобно. Я распаковал обе в C:\seachest

3. Теперь открываем PowerShell от имени системного администратора и переходим в папку с openSeaChest:

cd C:\seachest\openSeaChest-v24.08.1-win-x64

4. Смотрим, какой по счету из всех дисков ваш свежеприобретенный сигейт (правой кнопкой мыши на Пуск, выбирайте управлении дисками). Мой подопытный подключен - это второй диск в системе:

5. Возвращаемся в Power Shell и вводим команду для второго диска:

.\openSeaChest_Logs.exe -d \\.\PhysicalDrive2 --farm

Он укажет вам путь до .bin лога, который был сгенерирован. Скопируйте его.

6. Переходим в папку с лог парсером в PowerShell и запускаем парсинг полученного лога (вставьте скопированный путь в команду):

cd: C:\seachest\SeaChest_LogParser_x64

.SeaChest_LogParser_FARM_x64.exe --inputLog CseachestopenSeaChest-v24.08.1-win-x64WFL0KRYC_FARM_20250217T150121.bin

7. В результате вам вывалит простыню метрик. Нам интересна наработка. Она будет почти в самом верху, Power on Hour:

И конкретно в моем случае видим значение 17424 часа. Для этого диска – это нормально. В S.M.A.R.T. значение совпадает.

Можно сделать вывод - пробег не скручен.

Если же у вас эти данные разнятся, а в S.M.A.R.T. будет сильно заниженное значение (допустим 0, 1, 2, 10 часов, если вы недавно приобрели данный HDD), а внутри FARM НОВОГО диска вы увидите иные значения, значит вас обманули.

Такой диск я бы предпочел вернуть – неизвестно, когда он совсем умрет. С такими раскладами, проще купить диск на авито с «честным» не скрученным смартом.

Возможно есть и более простые способы глянуть FARM, но я не сильно вникал. Меня устраивает и этот.

На истину в последней инстанции не претендую - если есть что дополнить, обязательно пишите в комментариях.

Всем хорошего дня.

Подписывайтесь на телегу. Там довольно ламповое комьюнити и бывает интересно :)