據行業預測到2025年，單盤容量可升至100TB級別，屆時會聯合使用HAMR/EAMR、BPMR等技術，可想而知，隨著盤片上的結構越發精細，所需記錄的元數據容量也會增加，而且對伺服系統處理速度也提出了更高的挑戰。相反，如果不能在元數據結構和容量以及處理速度上進行設計優化的話，磁盤整體容量的提升就會遇到瓶頸。

所謂未雨綢繆，為了加速沖刺達到更大容量，并提前設計應對元數據容量和處理速度瓶頸，西部數據公司日前向外界展示了一項前沿技術——OptiNAND。

西部數據公司在日前舉辦的HDD Reimagine大會上宣布，推出突破傳統存儲界限的全新閃存增強型磁盤架構設計。這一基于OptiNAND技術的全新磁盤架構設計，整合了西部數據在HDD和閃存領域的獨特創新能力，對HDD進行了優化，并將HDD與iNAND嵌入式閃存器件進行了集成。全新的磁盤架構設計為超大規模云、云服務提供商（CSP）、企業、智慧視頻領域的合作伙伴、NAS供應商等帶來了一種大容量、高性能和高可靠性的存儲解決方案，可應對當下及未來呈指數級增長的數據存儲需求。

NAND不用做緩存？

早在幾年前，西部數據就推出過混合硬盤，使用硬盤板載NAND作為一級存儲，然后通過固件實現將數據在NAND和磁介質盤片之間進行遷移，利用這種方案來提升硬盤的整體性能。

西部數據本次發布的OptiNAND技術，冬瓜哥乍一看還真有點迷惑：

不同于使用閃存來存儲用戶數據的混合型硬盤，西部數據推出的全新磁盤架構設計是存儲領域的一項突破。因其工作方式差異，全新設計能讓產品的存儲能力獲得多維度的優化。通過在行業領先的硬盤中結合垂直集成的iNAND，以及增強型的固件算法和SoC創新，西部數據采用了OptiNAND技術的磁盤可提供更高的容量、性能和可靠性，從而幫助客戶滿足不斷增長的存儲需求。

經過詳細了解才知道，OptiNAND所做的事情和緩存還真沒有直接關系。綜合來說，OptiNAND的主要作用是從另一個角度來提升容量、性能和可靠性。

容量：磁盤更加智能化，增強的固件算法可利用已轉移到iNAND的擴展元數據增加每英寸磁道數（TPI），從而增加面密度，同時無需增加磁頭或磁碟即可增加容量硬盤內部元數據存儲從磁碟表面轉移至iNAND 增加了用戶數據在旋轉介質上的總體可用面積針對采用SMR （疊瓦式磁記錄）的客戶和應用進一步增強性能表現。

冬瓜哥推測，隨著現代磁盤機制越發復雜，盤片上結構越發精細，包括伺服系統在內的盤內輔助系統模塊無論是在精度和復雜度上也都跟著提升了，所以對應的各類元數據量也必然跟著提升，磁盤內的元數據一部分是保存在盤片上的，這些元數據相當于地標，用來磁頭糾偏定位測速等等用途。

另一部分則由固件來生成和管理。根據公開出來的一些信息，現代大容量HDD生成的元數據已經達到了GB級，由于數據量太大，無法以高性價比的方式存儲在DRAM中，而如果從磁碟中按需讀取，則會影響主機操作和性能。OptiNAND技術可為這些海量元數據提供更高性價比的存儲，并支持快速實時的存取，從而將磁碟上的寶貴空間釋放出來存儲用戶數據。

可重復偏轉（RRO）元數據是位置誤差信號中隨著主軸旋轉會重復出現的部分。RRO元數據在工廠的制造過程中產生，前代HDD將這些數據存儲在磁碟上，而OptiNAND技術則將它們存儲在iNAND中，從而為客戶釋放磁盤空間并實現更快的數據訪問速度。

通過對寫入操作的記錄，可以減少相鄰磁道干擾（ATI）。在前代HDD中，寫入操作記錄以磁道為單位，因此刷新是對整個磁道進行的。而OptiNAND技術在iNAND中記錄了扇區級別的寫入操作，因此這些元數據僅用于刷新扇區而非整個磁道。通過消除過多的刷新，相鄰磁道可以更靠近，且不會降低性能。

第一代搭載OptiNAND技術的產品采用CMR記錄格式，在9磁碟平臺上實現了強勁的20TB大容量（2.2TB/盤片）。配備全新磁盤架構設計的首批產品借助西部數據業內首創的三階尋軌定位系統（TSA）和HelioSeal技術等領先技術，采用可靠的ePMR技術擴展容量，單碟容量高達2.2TB。這是西部數據在業內開創的又一全新里程碑。目前，公司已向部分客戶交付采用OptiNAND技術的新款九磁碟、20TB ePMR閃存增強型硬盤樣品。

性能：由于釋放了元數據的存儲空間，優化之后的固件可以縮短處理時延，可以減少相鄰磁道干擾（ATI）刷新次數，并減少寫緩存啟用模式下對寫緩存刷寫的需求。針對ATI效應定點刷新，提高內部磁盤效率在啟用寫緩存的模式下，寫緩存刷新頻率降低。因此減少了后臺操作，縮短延遲為未來新功能的開發，創造更多機會。

可靠性：在緊急斷電（Emergency Power Off, EPO）情況下，利用OptiNAND技術，一些沒來得及永久落盤保存的元數據/用戶數據可以暫存在NAND中，可容忍的不落盤數據量增加了近50倍，近100MB級別。相較于將數據刷寫到SPI Flash 的前代HDD，OptiNAND技術可以安全地將約50倍的用戶數據刷寫至iNAND并保留。與此同時，OptiNAND技術還將能量輔助垂直磁記錄 （ePMR）的應用范圍繼續延伸至未來數代HDD產品，使用戶能夠持續受益于這一廣受認可的記錄技術。這意味著，開啟寫緩存模式（WCE）獲得性能提升的同時，能夠在緊急斷電期間刷寫超過100 MB數據；如果仍然選擇關閉寫緩存模式（WCD），也可以實現接近開啟寫緩存模式時的隨機寫入性能。此外，通過西部數據的專有固件優化，主要是減少來自相鄰磁道干擾的刷新，并減少開啟寫緩存模式下數據刷寫的需求等，磁盤I/O延遲也得到了改善。

西部數據公司HDD業務部首席技術官車曉東博士表示：“有了這些提升以后，我們可以把新的技術優勢轉化為將來的產品。在接下來的五年里，搭載OptiNAND和ePMR技術的單塊HDD容量可以到50個TB以上。目前我們已經向部分客戶提供了20TB的ePMR OptiNAND硬盤，這個硬盤用九磁碟制成，每個碟擁有2.2TB的容量，比我們上一代容量最高的產品高了約10%。ePMR作為一個成熟的技術，在我們這一代的產品里已經開始廣泛地應用。到目前為止，ePMR已經部署了接近100艾字節（EB），如果按單塊HDD容量10TB計算，相當于1000萬塊HDD，這是非常可觀的存儲量。”

西部數據公司HDD業務部首席技術官 車曉東 博士

對于OptiNAND技術的前景，西部數據公司副總裁兼中國區業務總經理劉鋼表示：“這是一個新的硬盤技術。將來會看到我們主流的大容量硬盤當中都會有OptiNAND技術，能提高密度、性能、可靠性。凡是在使用大容量盤的客戶，包括云服務商、企業級需要大容量、高密度盤的客戶都可能使用。很多頭部的云客戶也在做一些測試和預先的部署，所以云服務商也會有一些案列。OEM廠商也很看好這個新技術，接下來將采用OptiNAND技術的主流大容量硬盤用到自己服務器里面，因此除云服務商以外，企業級客戶也可能會使用到”。

西部數據公司副總裁兼中國區業務總經理 劉鋼 Bill Liu

采用OptiNAND技術的新型閃存增強型存儲架構將用于西部數據的企業級硬盤系列產品和存儲平臺中。該架構還將作為未來設計和創新的基礎，在智能化、可靠性、容量和上市靈活性等方面取得進一步的提升。西部數據公司將在下半年開始發布針對特定市場的專用產品。

作為全球領先的存儲解決方案供應商，西部數據公司擁有的全線多場景的存儲技術和產品可充分滿足來自不同領域的客戶的需求，且同時擁有閃存以及硬盤兩大業務板塊。今年西部數據與合作伙伴鎧俠聯合研發出第六代162層3D閃存技術。與上一代產品相比，它降低了單位成本，并使每個晶圓的制造位增加了高達70%。我們還擁有包括能量輔助磁記錄（EAMR）技術、業界領先的三階尋軌定位系統（TSA）以及第六代HelioSeal等硬盤技術，并把這些技術應用到了數據中心產品組合中，為用戶和市場提供更高的面密度和更低的總體擁有成本。

OptiNAND技術已經突破了存儲的傳統界限，為西部數據的EAMR、TSA和HelioSeal等行業首創技術再添一筆，使全球用戶能夠自如應對當前現象級的數據增長。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的西部数据在磁盘里加NAND却不用做缓存？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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