BLOG – Het woord ‘densiteit’ komt van het Latijnse densus, wat letterlijk ‘dik’ of ‘dicht verpakt’ betekent. Wellicht is het synoniem ‘dichtheid’ in het Nederlands gebruikelijker. In sommige situaties kan een hoge dichtheid negatief zijn, maar dat hoeft niet altijd het geval te zijn.
Zonder twijfel heb je al eens de volgende reclameboodschap op een product zien staan: ‘Nu met meer […]’, terwijl de omvang van het artikel helemaal niet toeneemt. Tussen die haakjes kan van alles staan, van marshmallows in je ontbijtgranen tot meer magische reinigingskristallen in je afwasmiddel.
Vaak (maar niet altijd) blijft ook de prijs van het product hetzelfde. Dat is de stimulans die erachter zit. Misschien heb je altijd wel meer marshmallows of meer magische reinigingskristallen willen hebben, en moest je vroeger meer van een bestaand product kopen om aan de gewenste hoeveelheid te komen. Je zult in elk geval sneller geneigd zijn om iets te kopen wanneer een product met dezelfde omvang en prijs verpakt is met meer van een gewenst item.
Dataopslag
In een it-omgeving kan dat gewenste item dataopslag zijn. En dichtheid verwijst in dat geval naar oppervlaktedichtheid: de hoeveelheid data die een harde schijfplaat kan bewaren. Meer data op een enkele harde schijf verpakken, is een uitdaging waar de sector mee worstelt. Iedere magnetische opnametechnologie was bij introductie ruim voldoende voor typische opslag met hoge capaciteit. Huidige schijven die gebruik maken van perpendiculaire opnametechnologie (pmr), zijn beschikbaar met capaciteiten van twintig terabyte en meer. Er blijft echter altijd drang om meer te doen, vooral omdat de hoeveelheid data in de wereld razendsnel toeneemt.
Voor de architecten van datacenters is het nuttig om vanuit de capaciteit per schijf te vertrekken in plaats van de capaciteit per drive
Waarom dan niet gewoon meer platen in het chassis schuiven? Dat is precies wat veel producenten doen om een antwoord te bieden op de toegenomen vraag naar capaciteit. Maar het is zeker niet de beste oplossing. Door meer schijven aan het chassis toe te voegen, stijgen de materiaalkosten en de total cost of ownership (tco) van klanten wanneer het volume van dataopslag wordt opgeschaald. En dan zwijgen we nog over de impact op duurzaamheid.
Dus waarom meer uitgeven als je alleen meer opslag nodig hebt? Voor de architecten van datacenters is het nuttig om vanuit de capaciteit per schijf te vertrekken in plaats van de capaciteit per drive. Vanuit deze visie is het uitbreiden van de oppervlaktedichtheid een interessante invalshoek om te anticiperen op dataopslagbehoeften, zowel vandaag als in de toekomst.
Legacy
Investeringen in r&d hebben voor een volgende doorbraak gezorgd: heat-assisted magnetic recording (hamr). Om meer databits op één schijfplaat te krijgen, moet de dichtheid toenemen. Met legacy-schijfplaatmaterialen kan er ongewenst magnetisch gedrag optreden wanneer de bits te dicht bij elkaar staan. Dat is nefast voor de thermische stabiliteit van de plaat – de tendens om zoals bedoeld te blijven zitten in plaats onbedoeld te schuiven. Nieuwe schijfmaterialen slagen erin om de thermische stabiliteit te verzekeren, maar er was nog altijd een manier nodig om databits opzettelijk te veranderen in de nieuwere en thermisch stabielere omgeving. Daarvoor kijken we naar hamr.
Door op elke opnamekop een kleine laserdiode in te bouwen die in een fractie van een seconde een plek op de schijf verwarmt, kan de opnamekop de magnetische polariteit van een enkele databit omkeren en data schrijven. Het verwarmen en afkoelen van elke bit gebeurt in een nanoseconde. De laser heeft geen invloed op de temperatuur of de stabiliteit van de drive, of op de betrouwbaarheid van de media.
Uniek
Dankzij deze unieke interpretatie van hamr-technologie is het voor gebruikers mogelijk grotere hoeveelheden terabytes aan gegevensopslag te installeren, zonder dat ze daarvoor grotere apparatuur nodig hebben. Operatoren in datacenters weten maar al te goed dat het vergroten van de unitruimte voor hardware ook kan leiden tot hogere uitgaven voor de consumptie/distributie van resources, koeling, bekabeling, onderhoud en andere kosten.
Operatoren in datacenters weten maar al te goed dat het vergroten van de unitruimte voor hardware ook kan leiden tot hogere uitgaven
Met behulp van hamr vergroot de capaciteit voor dataopslag zonder dat de unitgrootte van de huidige 20-TB pmr-gebaseerde oplossing moet uitbreiden. Een 32-TB-oplossing gebruikt tien schijven en twintig koppen, dezelfde hoeveelheden als bij de huidige 20-TB-pmr. De volgende stap is een product met 36 TB en ook dat zal nog steeds gebaseerd zijn op tien schijven en twintig koppen. Bij 40 TB zal dat niet anders zijn, en evenmin bij 50 TB. De capaciteit kan dus enorm toenemen zonder de kost per unit te verhogen, aangezien de materiaalkost niet verandert.
Deze aanpak is een win-win voor zowel gebruiker als leverancier. De gebruiker hoeft de rack-unitruimte niet te vergroten in vergelijking met een vorige opslagoplossing. En de leverancier kan de oppervlaktedichtheid op een klantgerichte manier uitbreiden zonder dat de eigen kost per product toeneemt. Hierdoor wordt het mogelijk om met dezelfde voetafdruk merkelijk meer data te bewaren, terwijl er minder nieuwe datacenters nodig zijn. Die datacenters zijn dure en moeilijke ondernemingen.
Minder racks
Dropbox, de gekende cloudopslagprovider, mocht zelf ervaren hoe de implementatie van op hamr gebaseerde opslagoplossingen het bedrijf in staat stelt om meer data op een enkele server te bewaren. Het gevolg? Er zijn minder racks nodig en dus neemt ook de vereiste oppervlakte in het datacenter af. Dankzij die consolidatie kon het bedrijf stevig besparen op operationele uitgaven, waaronder energie, koeling, cpu, ram en vloeroppervlak.
Meer en meer organisaties besteden aandacht aan de hoeveelheid data die ze genereren, de waarde ervan, en het belang van de manier waarop ze de data bewaren. We kunnen stellen dat de totale hoeveelheid opgeslagen data in de wereld alleen maar zal blijven toenemen. Succesvolle organisaties zullen dus oplossingen nodig hebben waarmee ze enerzijds hun essentiële data bewaren, en anderzijds ook de verwachte tco zo laag mogelijk houden.
Oppervlaktedichtheid is de sleutel naar de toekomst van harde schijven en opslag in moderne datacenters.
Vincent Oostlander is director EMEA solutions sales bij Seagate
