Seagate が一般向けに 30TB HAMR HDD を発表 — レーザー駆動の IronWolf Pro および Exos ドライブが広く普及…

（画像提供：Seagate）

Seagateは本日、熱アシスト磁気記録技術を採用したExos M 30TBおよびIronWolf Pro 30TBハードディスクドライブ（HDD）を発表しました。この技術は、レーザーを用いてストレージ密度を向上させるものです。SeagateがMozaic 3+テクノロジーをベースとしたHAMR HDDを一般向けに提供するのは今回が初めてであり、Seagateとストレージ業界にとって重要なマイルストーンとなります。この技術は、かつてないストレージ密度を実現します。

Seagateは、詳細なパフォーマンスベンチマークデータも公開しました。以下では、その内容と分析結果を共有し、新しいHAMRドライブの優れたパフォーマンス傾向を浮き彫りにしています。SeagateのExos MおよびIronWolf Proハードドライブの30TBおよび28TBバージョンは、Seagateオンラインストア、および認定販売代理店と流通パートナーのネットワークを通じて、世界中で正式に販売中です。それでは、これらのドライブとSeagateのベンチマークデータについて詳しく見ていきましょう。

新しいCMRキャパシティチャンピオン

SeagateのExos M 30TBおよび28TB、そしてIronWolf Pro 30TBおよび28TBハードドライブは、同社のMosaic 3+プラットフォームをベースに構築されています。これは、SeagateのHAMR（熱アシスト磁気記録）技術の第2世代にあたるものです。市場に投入されることのなかった第1世代とは異なり、Mosaic 3+は現在市販されています。

高密度書き込みを可能にするため、これらのドライブには、垂直統合型ナノフォトニックレーザーを搭載した特殊なプラズモニックライターサブシステムが搭載されています。このレーザーは、ディスク上のFePT記録層上の小さなスポットを約450℃（842°F）まで加熱し、その磁気保磁力を変化させることで、加熱されたスポットにデータを記録します。読み取りは、第7世代スピントロニックリーダーを搭載したヘッドによって処理されます。このリーダーは複数の読み取りセンサーを備えており、隣接トラック間の信号干渉を軽減することで、非常に高いトラック密度でも正確なデータ読み取りを実現します。

新しい30TB HDDは業界標準の3.5インチフォームファクタを採用し、7,200 RPMの回転速度で動作します。これは、エンタープライズクラスの高性能ハードドライブにおいてパフォーマンスと消費電力のバランスをとるための標準的な速度です。さらに、消費電力を調整する必要があるお客様には、SeagateのPowerChoiceテクノロジーがアイドル時の消費電力を調整し、PowerBalanceテクノロジーが消費電力とIOPS（1秒あたりの入出力操作数）パフォーマンスのバランスを実現します。

さらに、これらのドライブには512MBのマルチセグメントキャッシュが搭載されています。このマルチパートバッファは、スムーズなデータ転送を実現し、特にバーストワークロード下での集中的な読み取り/書き込み操作時のパフォーマンスを向上させます。

パフォーマンスについて言えば、これらのドライブは、これまでにないほど高い面密度を誇る3TBプラッターを搭載し、最大持続転送速度275MB/秒を実現しています。これは、前世代のドライブよりも約5MB/秒高速です。ランダムパフォーマンスに関しては、これらのHDDは最大170/350ランダム読み取り/書き込みIOPS（4K、QD16）と評価されていますが、これは数年前のExos X18 HDDの170/550ランダム読み取り/書き込みIOPSから低下しています。

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SeagateのExos M 30TBとIronWolf Pro 30TBには多くの類似点がありますが、厳密には異なる用途向けに設計されています。前者はクラウドやエンタープライズ環境（特にAI用途）での大規模導入向けに設計されており、上下に取り付けられたモーター、RVセンサー、乱流を低減するその他の手段など、振動の多い環境でも信頼性を向上させ、予測可能なパフォーマンスを確保するための数多くの設計強化が施されています。一方、後者は商用およびエンタープライズ環境のNASシステムでの使用向けに設計されているため、マルチベイおよびマルチユーザー構成での連続稼働を完全にサポートし、現代のワークロードの負荷にも耐えられるよう構築されています。

既存のストレージシステムと互換性あり: ラックあたり最大 36PB。

Seagateの新しいExos M 30TBとIronWold Pro 30TBは、チャネル市場および小売市場で販売される初のHAMRベースHDDです。これまで同社は、これらのドライブを事前に認定された一部のハイパースケール顧客のみに出荷していました。より幅広い顧客に提供できることは、Seagateにとって明らかに重要なマイルストーンです。

Seagateの30TB HDDはどちらも従来型磁気記録（CMR）を採用しており、標準的なストレージシステムとの互換性を確保しながら容量を拡張できます。この技術は、シングル磁気記録（SMR）技術とは異なり、パフォーマンスを最大限に維持します。

さらに、これらのドライブは SATA 6 Gbps インターフェイスを使用し、消費電力は 6.9W (平均) ～ 9.5W (最大) であるため、30TB の HDD を処理できると仮定すると、既存のストレージシステムとのドロップイン互換性があります (たとえば、すべての NAS が 30TB に対応しているとは限りません)。

最新の4Uストレージサーバーは、最大100台の3.5インチHDDを搭載できます。Seagateの30TB HDDを搭載したフル装備のマシンは、最大3,000TB（3PB）のデータを保存できます。つまり、新しいハードドライブは、ラックあたり30PB（42Uラック）から36PB（48Uラック）までのストレージ容量を実現し、これはかつてないストレージ密度です。

エクソスMパフォーマンス

Seagateの30TBドライブは確かに容量とストレージ密度を向上させていますが、パフォーマンスは従来製品とほぼ同等であるため、HDDにとって最も重要なワークロードにおいて、密度の向上がパフォーマンスを犠牲にすることはありません。以下は、Seagateが実施したパフォーマンステストの一部です。混合ワークロードの結果では、明確な優位性が示され、実際のアプリケーションにおけるパフォーマンスチューニングの重要性が浮き彫りになっています。

シーケンシャルリード/ライト帯域幅（128 KiB、キュー1）ベンチマークでは、Exos M 30TBとExos X24の両方が、外周トラックで約275 MB/秒というほぼ同等のピークリード/ライト速度を達成していることがわかりました。これは、Exos Mのプラッタ密度の向上が、大容量ブロックのシーケンシャルスループットを損なっていないことを示しています。スピンドルあたりのスループットの観点から見ると、両ドライブは同等の性能を示しており、Seagateは容量を増加させながらもリード/ライトヘッドの性能を維持していることを示しています。

キュー深度16における4KiBランダム読み取りベンチマークにおいて、Exos M 30TBは約171 IOPSを達成し、Exos X24とほぼ同等の性能を示しました。高密度メディアによるトラック幅の狭さにもかかわらず、Exos Mは同等の読み取り性能を維持しており、これはSeagateのTDMRベースの読み取りヘッドが信号品質と精度を効果的に維持していることを示しています。これは、HAMRへの移行と面密度の向上によって、小ブロック読み取りI/Oが低下しないことを裏付けています。

しかし、4KiBのランダム書き込みパフォーマンスはExos Mの唯一の顕著な弱点であり、Exos X24に大きく遅れをとっており、同じキュー深度で約346 IOPSしか達成できません。この低下は、短時間かつ高頻度の書き込み操作に影響を与える、より複雑な書き込みキャリブレーションなど、HAMRの既知の限界と一致しています。とはいえ、このパフォーマンスペナルティは小さなブロックの書き込みに特有のものであり、この合成テストでは顕著ですが、実際のワークロードでは目立たない可能性があります。

ニアラインHDD（Exos Mなど）は、小規模なランダム書き込み向けに設計されているわけではないことに留意してください。コンシューマー向けNASであっても、SSDやキャッシュ機構がこうしたワークロードに対応しています。ハードドライブの場合、ランダム書き込みは、同じグラフに示されている128KiBのような大きなブロックサイズで発生する傾向があります。より実環境に近いこのワークロードでは、Seagateドライブは前モデルとほぼ同等のパフォーマンスを発揮していることがわかります。

書き込みキャッシュを無効にした状態で128KiBのランダム書き込み（Q1）と4KiBのランダム読み取り（Q16）を組み合わせた混合ワークロードベンチマークにおいて、Exos Mは明確な優位性を示しました。X24の読み取りIOPSは2倍になり、99.9パーセンタイルの読み取りレイテンシも短縮されました。これは、Exos Mのアーキテクチャ、特にセグメント化された512MBキャッシュと最適化された読み取りパスが、同時I/Oをより効率的に処理していることを示唆しています。また、Seagateが実際のハードドライブ使用シナリオを重視してチューニングを行っていることも明確に示しています。

おそらくより重要なのは、新しいHAMRベースの30TB HDDの1TBあたりのシーケンシャルパフォーマンスと1TBあたりのランダムパフォーマンスが、数年前のHDDと比較して大幅に低下していることです。しかし、これは容量増加に伴う当然の、そして当然の副産物です。そのため、これらのハードドライブを使用する企業は、データセンターのサービス品質を維持するために、戦略的に配置されたフラッシュベースのキャッシュで展開を強化するなど、1TBあたりのパフォーマンス低下を緩和することになります。

アイアンウルフプロパフォーマンス

30TB IronWolf Proのパフォーマンスは、30TB Exos Mとほぼ同等です。新ドライブはシーケンシャルワークロード（128 KiB、キュー1）においてわずかに高速化しており、外周トラックで約277 MB/秒のスループットを達成しました。これは、24TBの旧モデルと比較してわずかに高速化しています。つまり、ハイエンドNASアプリケーション向けの新しいHAMRベースのドライブは、旧モデルとほぼ同等の性能を備えているということです。

ランダム性能に関しては、ランダム読み取りIOPSは24TBと30TBのHDDで共に84 IOPSで同じであり、30TBモデルの方がプラッタ密度が高いにもかかわらず、小ブロック読み取り性能の向上は見られません。一方、ランダム書き込みIOPSは30TBモデルでわずかに低下し、24TBモデルの340 IOPSに対して311 IOPSとなっています。これは、HAMR HDDの書き込みキャリブレーションがより複雑になったことで、書き込みレイテンシがわずかに上昇していることを示唆している可能性があります。

可用性

SeagateのExos MおよびIronWolf Proハードドライブの30TBおよび28TBバージョンは、Seagateオンラインストア、および同社の認定販売代理店および流通パートナーネットワークを通じて、世界中で正式に販売開始されました。希望小売価格は、Exos M 30TBモデルとIronWolf Pro 30TBモデルがともに599.99ドル、28TBモデルがそれぞれ569.99ドルです。

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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。

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