Обзор жесткого диска WD Gold 4 Тбайт (WD4003FRYZ): для ЦОДа и для дома

На фоне переменчивой полупроводниковой индустрии консервативный рынок жестких дисков живет по особенным правилам и, на первый взгляд, уже давно никуда не торопится. Однако потенциал технологии 60-летней давности еще далеко не исчерпан. Производители HDD, среди которых нынче остались только три компании, каждый год докладывают о покорении новых рубежей емкости, а такие новаторские технологии, как HAMR/MAMR и TDMR, позволят магнитным накопителям еще не раз ответить богу смерти: «Не сегодня». Вслед за объемом растет и быстродействие. По скорости последовательного чтения/записи современный жесткий диск уже не уступает дешевым SSD, а твердотельный кеш и аналогичные ухищрения в какой-то мере компенсируют присущую механике задержку доступа.

Своеобразная черта жестких дисков состоит в том, что инновации зарождаются в моделях большой емкости, но, как правило, там же и остаются. В былые времена, когда плотность записи на магнитных пластинах увеличивалась бодрыми темпами, а параллельно с ней росли и запросы пользователей, сравнительно медленные и недостаточно вместительные HDD быстро уходили в прошлое. К тому же публика, еще не избалованная SSD, особо не задумывалась о скорости работы с накопителем, а сборка RAID 0 заведомо перекрывала разницу в производительности между отдельными устройствами одного периода. В наше время все совсем по-другому. Большинству владельцев домашних ПК не нужен крупный жесткий диск, ведь операционная система вместе с требовательными к скорости программами перебралась на SSD, а широкополосный доступ в Интернет избавил от необходимости хранить обширную коллекцию медиафайлов. Даже в отдельно стоящих NAS и серверных стойках не всегда востребована высокая плотность размещения данных, которую предлагают передовые HDD. Иногда в таком объеме просто нет необходимости, а количество шпинделей и, соответственно, скорость работы массива всегда имеет значение.

Но вот незадача: если взглянуть на современные винчестеры небольшой емкости (от 1 до 4 Тбайт), то можно опознать в некоторых из них устройства, которые были новинками пять лет тому назад и с тех пор прошли через несколько волн ребрендинга с минимальными техническими изменениями. А это означает низкую производительность и отсутствие дополнительных полезных функций, которыми обзавелись модели большого объема. Однако ситуация постепенно меняется к лучшему — хотя бы в пределах каталога одной фирмы. Western Digital провела модернизацию серверных жестких дисков Gold, унифицировав параметры моделей в диапазоне от 4 до 10 Тбайт, и в результате они практически не уступают своим более емким аналогам по быстродействию и богатству возможностей. Хороший повод внимательно присмотреться к этому семейству, ведь, кроме многообещающих скоростных характеристик, у него есть другие веские достоинства, причем не только для системных администраторов, но и для владельцев домашних ПК и NAS.

⇡#Технические характеристики

С тех пор как два производителя жестких дисков — американская Western Digital и японская HGST — объединились под общим руководством и начали долгий путь к окончательному слиянию, WD стала постепенно выводить из производства модели, конкурирующие с аналогичными предложениями японцев и в конечном счете прекратила развитие собственной аппаратной платформы. Большинство современных nearline-моделей в каталоге Western Digital продолжают наработки HGST, а домашние устройства являются их производными. Лишь в потребительских моделях объемом 6 Тбайт и ниже можно разглядеть характерные конструктивные особенности «родных» винчестеров WD. Если отбросить ностальгию по старым названиям и дизайну, для покупателей это, пожалуй, только к лучшему, ведь устройства HGST, согласно статистике последних лет (см. последний отчет Backblaze по сотне тысяч дисков), отличаются завидной отказоустойчивостью.

Торговую марку WD Gold ввели в оборот еще в 2016 году, чтобы пробросить мост между моделями WD — тогда уже по большей части только потребительскими — и серверными винчестерами HGST. Теперь, когда антимонопольные органы уже не заставляют американский Western Digital работать в изоляции от японских коллег, серия Gold никуда не делась и выполняет ту же функцию. С одной стороны, есть «цветные» жесткие диски для десктопов (WD Blue, Black) и NAS (WD Red, Purple), с другой — масса корпоративных моделей Ultrastar. WD Gold находится посередине между этими категориями по таким критериям, как многообразие конфигураций и наличие ряда опциональных функций, востребованных в специфических сценариях применения.

Так, все представители серии Gold соединяются с хостом по интерфейсу SATA и эмулируют 512-байтовый размер сектора. Интерфейс SAS, нативный доступ к 4-килобайтовой разметке, а также встроенное шифрование нужно искать среди моделей Ultrastar. При этом WD Gold не уступает Ultrastar по расчетной нагрузке, составляющей 550 Тбайт в год, в то время как у винчестеров WD Red и Red Pro, предназначенных для NAS, этот показатель уже намного меньше — 180 и 300 Тбайт в год соответственно. Кроме того, пусть все три серии (Red, Red Pro и Gold) оборудованы средствами активной компенсации вращательной вибрации, на WD Red и Red Pro наложены ограничения по плотности размещения дисков в пределах одной «полки» или отдельно стоящего NAS: вплоть до восьми корзин для Red и до двадцати четырех для Red Pro. По правде говоря, хранилища, в которых есть больше 24 корзин, нечасто можно встретить даже в ЦОДе, и все же, по паспортным характеристикам, эксплуатировать диски WD Red Pro в таких условиях нельзя, а вот WD Gold — запросто.

Объем актуальных предложений WD Gold распространяется с 1 до 14 Тбайт. Устройства наибольшей емкости — на 12 и 14 Тбайт — переняли у родственных серверных накопителей Ultrastar DC HC520 и HC530 самые прогрессивные технические решения, начиная с заполненного гелием герметичного корпуса, который вмещает стопку из восьми магнитных пластин. 14-терабайтный Gold вдобавок к этому может похвастаться передовой технологией TDMR (Two-Dimensional Magnetic Recording), за счет которой удалось довести полезную емкость пластины до 1750 Гбайт, а максимальную скорость последовательного чтения/записи до 267 Мбайт/с.

Не менее впечатляющими характеристиками располагает WD Gold 10 Тбайт. Казалось бы, такой объем — это уже пройденный этап, однако Western Digital решила вернуться к старой модели и вместо накопителя в герметичном корпусе с семью пластинами теперь предлагает HDD на основе шести пластин без гелия. Артикул WD102KRYZ — совсем недавнее дополнение к линейке Gold, и похоже, что новинка получила те же самые пластины с полезной емкостью вплоть до 1750 Гбайт, которыми WD комплектует свои 14-терабайтные винчестеры (хотя между ними все-таки есть крошечная разница в заявленной скорости линейного чтения/записи). Впрочем, пусть шесть пластин «на воздухе» — это само по себе немаленькое достижение, стоит учесть, что герметичные корпуса с гелием внедрили в производство не в последнюю очередь из-за того, что атмосфера низкой плотности позволила уменьшить мощность двигателя. Как следствие, не удивительно, что для 10-терабайтного WD Gold характерна высшая потребляемая мощность среди всех его собратьев.

Однако самое интересное происходит в середине каталога Gold. Дело в том, что старые винчестеры от 4 до 8 Тбайт, которые сформировали первоначальный состав линейки Gold, Western Digital заменила аналогами более современных дисков Ultrastar DC HC310 и HC320. Все они теперь оборудованы магнитными пластинами с максимальной емкостью 1500–1600 Гбайт. Высокая плотность записи позволила убрать из каждого диска по одной пластине и соответствующим образом нарастить скоростные характеристики. Кроме того, WD Gold 8 Тбайт теперь тоже не нуждается в накачке гелием, ведь пять пластин — это совершенно типовая и проверенная годами сборка для вентилируемого корпуса.

Но особенно благотворно апгрейд сказался на 4-терабайтной конфигурации WD Gold, которая поначалу комплектовалась четырьмя блинами по 1 Тбайт каждый. И пусть вся площадь пластин в данном случае не используется целиком, получается, что этот накопитель сравнительно небольшого по действующим стандартам объема по скоростным параметрам вышел на один уровень с 12-терабайтными монстрами. Выяснить точную конфигурацию того или иного HDD — то еще журналистское расследование, когда добрую часть конструктивных характеристик уже давно нельзя найти в открытой документации производителя и приходится собирать в Интернете по крупицам либо выяснять эмпирическим путем. Тем не менее нетрудно убедиться, что ни одна другая фирма, да и сама WD за пределами серий Gold и Ultrastar, не располагает даже близкими аналогами WD Gold WD4003FRYZ в объеме 4 Тбайт.

Причем дело не только в высокой плотности записи. Все современные модели WD Gold объемом с 4 Тбайт и вплоть до 14 обладают многоярусной системой кеширования Media Cache Plus, резко увеличивающей скорость произвольной записи. На ближайшем к хост-контроллеру уровне лежит стандартный DRAM-кеш, ниже небольшой объем энергонезависимой flash-памяти, и наконец в основание пирамиды поместили сеть пустых резервных зон, разбросанных по площади магнитных пластин. Заметим, что подобная организация памяти отличается от ранних «гибридных» HDD, с которыми экспериментировали производители несколько лет тому назад. Здесь твердотельный кеш используется исключительно операциями записи и наверняка даже не располагает нужным объемом, чтобы сохранять для быстрого считывания наиболее горячие данные. Тем не менее в типичной для жестких дисков нагрузке Media Cache Plus обещает весьма существенно нарастить пропускную способность по сравнению с винчестерами традиционной конструкции.

Ну а что касается самых младших представителей серии WD Gold объемом 1 и 2 Тбайт, то лишь они, в отличие от дисков большего объема, не связаны с продукцией бывшей HGST. Это последние из могикан — дожившие до наших дней отпрыски собственной аппаратной платформы WD, на основе которой было создано немало старых моделей Re и Se (теперь уже, конечно, снятых с производства). Давно вышедшие из моды терабайтные пластины не располагают к высокому быстродействию, но, отметим справедливости ради, если покупателю не особенно важна ни емкость (а ведь в работе есть еще немало серверов, просто не умеющих работать с HDD больше 2 Тбайт), ни производительность винчестера, то младшие WD Gold достойны рассмотрения хотя бы в силу высоких показателей отказоустойчивости и сравнительно низкого (по паспортным данным) уровня шума.