Seagateはついに、デュアルアクチュエータ搭載のハードディスクドライブ「Mach.2 Exos 2X14」を自社ウェブサイトに掲載し、公式仕様を公開しました。524MB/秒の連続転送速度を誇るMach.2は、史上最速のHDDであり、シーケンシャルリード／ライト性能は通常のドライブの2倍です。実際、一部の安価なSATA SSDにも匹敵する性能を誇ります。
このHDDは一部の顧客向けにはまだ販売されており、少なくとも当面は一般市場では販売されません。一方、Seagateが公開したスペック情報から、マルチアクチュエータ搭載のハイエンドHDDに期待できるパフォーマンスが明らかになりました。
Seagateが初のMach.2 HDD「Exos 2X14」を発表
SeagateのExos 2X14 14TBハードドライブは、実質的に2台の7TB HDDを標準の密閉型ヘリウム充填3.5インチ筐体に収めたものです。7200rpmのスピンドル回転速度、256MBのマルチセグメントキャッシュ、そしてシングルポートSAS 12Gb/sインターフェースを備えています。ホストシステムは、Exos 2X14を独立してアドレス指定可能な2つの論理ドライブとして認識します。
SeagateのExos 2X14は、524MB/秒の持続転送速度（外径）、304/384ランダムリード/ライトIOPS、そして4.16ミリ秒の平均レイテンシを誇ります。Exos 2X14は、Seagateの15K RPM Exos 15E900よりもさらに高速であり、まさに史上最速のHDDと言えるでしょう。
さらに、シーケンシャルリード/ライト速度は、安価なSATA/SAS SSD（TBあたりのコストがはるかに低い）に匹敵します。もちろん、ランダムリード/ライト処理では、どのSSDもどのHDDよりも高速です。しかし、データセンターではハードドライブとソリッドステートドライブは異なるストレージ層で使用されるため、厳密に比較することはできません。
しかし、パフォーマンスの向上は消費電力の増加を伴います。Exos 2X14ドライブはアイドルモードで7.2W、高負荷時には最大13.5Wを消費します。これは、最新の大容量ヘリウムガス入りドライブよりも高い値です。さらに、これは3.5インチHDDに通常推奨される12Wよりも高い値です。
Seagate社によると、空気で満たされたHDDも消費電力が大きいため、消費電力は問題にならないとのことです。そのため、十分な電力を供給し、適切な冷却を確保できるバックプレーンやサーバーは数多く存在します。さらに、このドライブはワットあたりのパフォーマンスとワットあたりのIOPSのバランスが非常に優れています。また、データセンターではSeagateのPowerBalance機能を使用して消費電力を削減できますが、シーケンシャルリード/ライト速度は50%、ランダムリード/ライト速度は5%～10%低下します。
「3.5インチの空気充填式HDDは、長年にわたりExos 2X14と非常に近い電力範囲で動作してきました」とSeagateの広報担当者は説明した。「また、Exos 2X14はPowerBalanceという設定をサポートしており、これにより消費電力を12W以下に抑えることができます。ただし、シーケンシャルリードでは50%、ランダムリードでは5～10%のパフォーマンス低下を伴います。」
Exos 2X14は主にクラウドデータセンター向けに設計されているため、その特性はすべて何らかの形で緩和されており、消費電力が若干高くても対象顧客にとって問題になることはほとんどありません。ただし、少なくとも現時点では、このドライブは一般市場では販売されません。
Seagateは2017年後半からMicrosoftと共同でデュアルアクチュエータHDD（Mach.2と呼ばれる）の実験を公開しており、その後他のパートナーにも提供範囲を広げ、今年初めにはそのようなドライブの出荷をさらに増やすと発表した。
デュアルアクチュエータ HDD の可用性を高めるには、Seagate がその機能を顧客にわかりやすく伝える必要があり、そのために同社は最近 Exos 2X14 の仕様を公開しました。
「Mach.2 HDDは2019年に量産出荷を開始し、現在、顧客基盤を拡大しています」と、シーゲイト・テクノロジーのビジネス＆マーケティング担当シニアバイスプレジデント、ジェフ・フォクトマン氏は述べています。「12社を超える大手お客様が、デュアルアクチュエータ・プログラムに積極的に取り組んでいます。お客様のニーズに応えるために容量を拡大していく中で、Mach.2は、ストレージ内部のドライブ性能をハイパースケール展開におけるお客様の期待に応える水準に維持することで、お客様が求めるパフォーマンスを確保します。」
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HDDの競争力維持
歴史的に、HDDメーカーは容量とパフォーマンスに重点を置いてきました。新世代ごとに容量が増加し、パフォーマンスもわずかに向上しました。10年ほど前にニアラインHDDカテゴリが登場すると、データセンターあたり数万台のHDDが大量の電力を消費するようになったため、ハードドライブメーカーは消費電力にも重点を置くようになりました。これはAWS、Google、Facebookなどの企業にとって重要な要素となりました。
ハードドライブの容量がさらに増大するにつれ、新世代ごとにもたらされる通常のパフォーマンスの向上は依然として維持されているものの、ランダム読み取り/書き込みIOPS/TBパフォーマンスが、データセンターとそのサービス品質（QoS）要件にとって快適なレベルを超えてしまうことが判明しました。そこでデータセンターは、HDDのランダムIOPS/TBパフォーマンスを、様々なキャッシュメカニズムや、場合によってはHDD容量の制限によって緩和し始めました。
ハードドライブの競争力を維持するために、メーカーは容量の継続的な増加、シーケンシャルリード/ライト性能の向上または維持、ランダムリード/ライトIOPS-pet-TB性能の向上または維持、そして消費電力の抑制といった課題に取り組んでいます。HDDの性能を向上させる比較的簡単な方法は、リード/ライトヘッドに複数のアクチュエータを使用することです。これにより、ドライブのシーケンシャルリード/ライト速度とランダムリード/ライト速度の両方を瞬時に2倍にすることができます。
誰にでもできるわけではない。まだ
シーゲイトはデュアルアクチュエータHDDを商品化した最初の企業だが、東芝やウエスタンデジタルといったライバル企業も同様のハードドライブの開発に取り組んでいる。
「Mach.2は現在稼働を開始していますが、まだ技術開発段階にあります」とフォクトマン氏は述べた。「30TBを超える容量に到達すれば、多くの大規模データセンター環境で標準機能となるでしょう。」
現時点では、Seagateのデータセンターおよびサーバー顧客のほとんどは、容量と1TBあたりのIOPS性能のバランスが取れた大容量シングルアクチュエータHDDを入手できるため、メーカーはExos 2X14をチャネル経由で販売する必要はありません。一方、SeagateのHAMRベースHDDの容量が2026年頃に50TBを超えると、デュアルアクチュエータドライブを必要とする顧客が出てくるでしょう。
アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
