更新、2020 年 4 月 16 日午前 10 時 (太平洋時間)：当社の続報では、Seagate と Toshiba の両社もこの戦術を採用しているという事実を取り上げています。
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週末、Redditで興味深いスレッドがいくつか立ち上がりました。WDが新しいWD Red NASシリーズに、低速記録方式（SMR）の劣悪なシングル磁気記録方式（SMR）ハードディスクドライブを密かに出荷しているという主張です。しかし、これらのドライブが低速記録方式を採用していることは明らかにされていませんでした。週末にWDに問い合わせたところ、同社は本日Tom's Hardwareの取材に対し、これらのドライブがSMR技術を採用していることを確認しました。しかし、WDは広告や消費者向け仕様書にはこの事実を記載していません。
なぜこれが重要なのでしょうか？SMRは、HDDベンダーが「標準的な」従来型磁気記録（CMR）方式のHDDよりもストレージ密度を高めるために用いる比較的新しい技術ですが、一部のワークロードでは「通常の」ハードドライブよりもパフォーマンスが著しく低下します。一部のユーザーは、SMRドライブはZFSアレイの再構築時にも正常に動作しないと主張しており、これはデータ損失の危険にさらされる可能性があることを示しています。また、既存のRAIDアレイにSMRドライブを追加した場合、一部のNASでは動作しないという苦情も寄せられています。
しかし、これらのドライブは製造コストが安いにもかかわらず、WDはその節約分を目に見える形で還元していません。SMRドライブは一般消費者向けの外付けデバイスに数多く採用されていますが、この技術の使用については常に顧客に明確に説明されており、通常は割引価格で提供されています。
もうそうではありません。R/DataHoarderのデータアーキビストをはじめとするユーザーが、一部の新しいWD Red NASドライブがRAIDアレイ内で不安定な動作をすることを発見しました。WDの担当者は、この疑惑を否定したようです。その後、他の有能なユーザーがドライブ監視ツールを使用し、SMRの使用を確認したようです。
これは、QLC NANDを搭載しているにもかかわらず、QLC NANDと明記されていない安価なSSDを購入するようなものです。WDに問い合わせたところ、Tom's Hardwareは次のような回答を得ました。
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当社のWD Redドライブはすべて、一般的な中小企業/家庭用NASワークロードのパフォーマンス要件と仕様を満たすか、それを上回るように設計されています。主要NASプロバイダーと緊密に連携し、あらゆる容量のWD Red HDD（およびSSD）がホストシステムと幅広い互換性を持つようにしています。現在、Western DigitalのWD Red 2TB～6TBドライブはデバイス管理型SMR（DMSMR）です。WD Red 8TB～14TBドライブはCMRベースです。
仕様書[PDF]をざっと見ただけでも、主に150MBpsで動作する2～6TBモデルと、196～210MBpsのパフォーマンスを発揮する8～14TBモデルとの間に、顕著なパフォーマンス低下が見られます。このパフォーマンス低下は、プラッター数が少ないため容量が小さいドライブからある程度は予測できますが、SMR技術も速度の違いに影響している可能性があります。SMRドライブはランダム書き込み性能が非常に低いのですが、WDは仕様書でこの性能を明らかにしていません。
注目すべきは、これら2種類のドライブはどちらも180TB/年の耐久性と3年間の限定保証を謳っていることです。繰り返しますが、SMRの使用については資料には一切記載されていません。
WDに問い合わせ、より詳しい情報を得ました。例えば、WDはこれらのドライブの記録技術を明らかにせずに販売を継続するつもりなのか、また、重要な詳細を適切に記載せずに他のコンシューマー向けドライブにSMR技術を採用しているのかなどです。詳細が分かり次第、更新します。
シングル磁気記録 (SMR) とは何ですか?
簡単に、そして犯罪的に単純化した説明をすると、ハードディスクはプラッター上の円形のトラックにデータを書き込むということを理解しておくことが重要です。今日の「書き込みトラック」の幅は約75nm、つまりインフルエンザウイルスよりも小さいため、レーザーやマイクロ波など、より特殊な手法を用いない限り、書き込みトラックを縮小することは現実的に不可能です。
その代わりに、SMR方式は、データが記録される書き込みトラックを屋根板のように重ね合わせることで、密度を約25%向上させます。これにより、各トラックの小さなストライプが露出し、通常の読み取りが可能になります。つまり、このドライブはファイルの読み取りにおいて、ほぼ標準的なパフォーマンスを発揮します。
しかし、新しい（または変更された）データを既存のデータの近くに配置する必要がある場合、ドライブは隣接するシングルトラックを上書きする必要があります。つまり、隣接する重複トラックへの影響を避けるため、上書きは読み取り、変更、書き込みのプロセスを開始します。その結果、ドライブの書き込み速度、特にランダム書き込み速度が大幅に低下します。これはWDが資料で開示していないパフォーマンス指標です。
SMRドライブはパフォーマンスが低いため、アーカイブやバックアップなどのコールドデータストレージ向けに設計されています。ドライブから最大限のパフォーマンスを引き出すには、ホストマネージドSMRドライブ（HM-SMR）を使用する必要があります。これらのドライブは、オペレーティングシステム、ファイルシステム、およびドライバーによって直接制御され、データ配置が最適化されるため、パフォーマンスへの影響が軽減されます。ただし、これは標準的なデスクトップPCオペレーティングシステムでは利用できず、大規模なデータセンターや、ハードウェアとソフトウェアのスタック全体を制御しているハイパースケーラーでのみ使用されています。しかし、これらのソリューションの導入は複雑であるため、普及は限定的であり、SMRドライブの期待は薄れていました。
ドライブ管理型SMR（DM-SMR）ドライブも存在します。これはドライブ内のデータのシャッフル処理をホスト側で行い、エンドユーザーとオペレーティングシステムからは通常のストレージデバイスとして認識されます。ただし、これらのドライブはホスト管理型ドライブほどパフォーマンスは高くありません。WD Red NASドライブはDM-SMRカテゴリに分類されますが、一部のZFSユーザーが指摘するように、一部のユースケースではパフォーマンスが不十分です。
ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。
