Магнитная лента и SSD: Huawei разработала гибридный накопитель на 72 Тб для «теплого» и «холодного» хранения данных

Привет, жители Хабра! Это Даша Волкова из МТС Диджитал. Huawei продолжает искать альтернативные пути для развития собственных технологий. Для компании под санкциями это крайне актуально, ведь речь идет о выживании отдельных направлений бизнеса, включая мобильные телефоны, чипы, накопители. Насколько можно судить, у китайцев все в порядке с поиском новых путей развития.

Недавно они представили технологию хранения на основе магнитно-электрического диска (magneto-electric disk, MED). В ней удалось объединить высокую производительность SSD с большой емкостью традиционных ленточных накопителей. Новинка предназначена для использования в ЦОД, для «теплого» (nearline или warm, об этом ниже) и «холодного» (архивного) хранения данных. MED призван заменить классические жесткие диски (HDD) и снизить зависимость от американских технологий.

Подробнее о MED

Новая разработка позволяет создать эффективный гибрид SSD с проприетарной ленточной системой.

Конструктивно накопитель MED напоминает магнитофонную кассету, в которой находятся две катушки с магнитной лентой, электродвигатель и головки для чтения и записи данных. Все компоненты заключены внутри единого герметичного блока. Энергопотребление накопителя — 10% от показателей жесткого диска того же объема.

Управление чтением и записью данных в MED работает так: информация сначала записывается на SSD, а потом последовательно переносится на ленту. Таблица метаданных, хранящаяся в NAND, позволяет системе быстро находить и извлекать нужные блоки данных как из SSD, так и из ленты. Использование SSD с уровнем трансляции флеш-памяти (FTL) поддерживает производительность на оптимальном уровне, особенно для «теплых» данных.

Важно еще и что по метаданным накопитель определяет тип данных: «теплые» загружаются с SSD, «холодные» — с ленты. В первом информация считывается за секунды, во втором процесс может занимать до двух минут.

Поясню, что такое «теплое» (англ. warm storage) хранение информации — о «холодном» и «горячем» на Хабре знают, вероятно, все. Это способ хранения данных, занимающий промежуточное положение между быстрым, но дорогим «горячим» (hot storage) и медленным, но более экономичным «холодным» (cold storage) — то есть такой баланс между скоростью и стоимостью. Время доступа чуть выше, чем у горячего хранилища, но значительно меньше, чем у холодного.

Примеры использования:

• архивы информации, нужные для аналитики или периодических запросов;

• данные проектов, которые могут понадобиться через некоторое время;

• электронные письма и документы, которые редко запрашивают, но они все еще актуальны;

• лог-файлы, журналы событий или бэкапы, хранящиеся для восстановления в течение ближайших месяцев.

Huawei разработала платформу MED без использования технологий ленточных накопителей западных компаний, включая IBM, Fujifilm или Sony. Все компоненты китайские. NAND-чипы производятся в Китае, а это обеспечивает независимость от зарубежных технологий, подпадающих под санкции. Вместо использования LTO-ленты Huawei применяет укороченный вариант. Лента перемещается через головки чтения и записи автоматически, так что нет необходимости во внешних роботизированных системах, используемых в ленточных библиотеках.

Первое поколение MED показывает отличные результаты. В условиях использования в стойке новые накопители могут обеспечить пропускную способность до 8 Гб/с. С объемом в 10 Пб стойка потребляет менее 2 кВт энергии. Судя по всему, MED — относительно быстрое и энергоэффективное решением для центров обработки данных (ЦОД).

Преимущества MED и перспективы развития

Исключение роботизированных компонентов и увеличение плотности хранения данных существенно снижают операционные затраты. Huawei заявляет, что MED может снизить общую стоимость эксплуатации на 20% по сравнению с обычными ленточными системами.

MED упрощает и оптимизирует архитектуру систем хранения данных (СХД). В отличие от традиционной трехслойной системы — SSD, HDD и ленточные накопители, MED сокращает уровни до двух: SSD и MED. Такой упрощенный подход может помочь операторам ЦОД и облачных хранилищ эффективнее управлять данными, снижая энергопотребление и ускоряя доступ к информации.

Уже сейчас планируется разработка второго поколения MED. Его представят в 2026–2027 годах.

Конкуренция и вызовы для гибридных технологий хранения

MED-системы от Huawei могут стать популярными среди китайских операторов ЦОД, представителей облачных сервисов и не только. В первую очередь потому, что у них ограничены возможности в плане закупок современных систем хранения данных. По имеющейся информации, китайские поставщики публичных облаков уже ведут переговоры с Huawei о внедрении этой технологии. Внутренний рынок Китая огромен, поэтому у MED есть все шансы на успех.

Инновация не только решает текущие проблемы Huawei из-за экспортных ограничений, но и позиционирует компанию как потенциального конкурента для таких производителей, как Western Digital и Seagate. Разрабатывая передовые технологии хранения, Huawei может сократить свою зависимость от западных поставщиков и предложить альтернативные решения на мировом рынке.

Если говорить о глобальных тенденциях, то устройства, способные эффективно совмещать быстрый доступ к данным и долговременное архивирование, становятся все более востребованными. Гибридные системы, такие как MED, позволяют преодолевать ограничения традиционных СХД и могут изменить подход к работе с данными, помогая крупным организациям адаптироваться к современным требованиям по обработке и хранению информации. Вполне может быть, что СХД от Huawei начнут покупать и зарубежные партнеры.