Western Digital: pevné disky neumírají, právě naopak

Zeptali jste se WD...

Minulý týden Western Digital v Barceloně oslavil 40 let své existence. Sezval k té příležitosti hrstku novinářů z TOP 5 Evropské unie, ČR a Turecka. Nakonec nás bylo kvůli aktivitě islandské sopky ještě méně, o to více času bylo v jinak krátkém programu se zástupci dnes už největšího výrobce pevných disků hovořit.

Před novináři vystoupil nejen John Coyne, CEO společnosti, ale právě tento muž byl tím pravým, kdo o historii společnosti mohl hovořit. Pracuje totiž ve WD s určitou přestávkou od založení, dohromady 27 let. I Richard E. Ruthledge, s nímž jste mohli skrze mou do katalánské metropole vyslanou osobu vést interview, už je ve WD přes 26 roků.

Trocha historie

Přesné datum, kdy byla firma WD založena, je 23. dubna 1970. Prezidentem byl Alvin B. Philips a firma se tehdy jmenovala General Digital Corporation. Ve své první éře WD vyrobila například tester obvodů s velkou integrací (LSI), čipy pro elektronické kalkulátory (MOS/LSI), 4kB RAM čip apod. Osmdesát procent výroby ale tvořily právě čipy pro kalkulačky.

V roce 1976 WD vyrobila LSI-11 první 16bitový mikroprocesor světa (LSI verze DEC PDP-11), který byl později osazen ve stroji WD Pascal MicroEngine. V témže roce WD uvedl svůj první řadič pro floppy mechaniky. Za pár let WD vyrobil dokonce 32bitový mikroprocesor Aztec pro fyzikální výpočty rotace ve fotoaparátech.

Rok 1982 znamenal už pořádné přičichnutí k HDD formou prvního řadiče pro disky Winchester. Za dva roky později už to šlo v jednočipovém řešení a v témž roce WD už na trh uvedla svůj první Winchester HDD. V roce 1988 byla WD autorem nejrychlejší 8bitové síťovky a rok 1990 byl také velmi důležitý. Byl to rok prvního disku Caviar (3,5" IDE) a také rok specializovaného grafického čipu pro LCD displeje pro tehdy začínající trh s notebooky.

Už v roce 1986 Western pohltil firmu Paradise, která se právě grafickými čipy zabývala. Roku 1993 poté WD přišla s prvním akcelerátorem Windows pro notebooky (zřejmě BitBlt). Jmenovala se RocketChip a měl označení WD24A.

V roce 1997 WD začala používat MR hlavičky a před jedenácti lety dosáhla kapacity 10,2 GB na plotnu. Léta páně 2001 to už bylo 30 GB a na přelomu let 2006/2007 se už používaly 188GB plotny. První terabajtový disk WD (Caviar Green) byl uveden roku 2007.

Interview: čtenáři se ptají WD

Článek si dovolím otevřít právě asi tím, na co čekáte nejvíce. Odpověďmi na vaše otázky od vice prezidenta WD, Richard E. Ruthledge. Mějte prosím na paměti, že se jedná o volný a zkrácený překlad.

Hybridní disk

rocman: Nyní, když už WD vyrábí i SSD, neplánujete uvedení výrobku kombinujícího
HDD i SSD v jednom? Výrobek který by mohl těžit z rychlosti SSD a
kapacity HDD.

Richard E. Ruthledge: V době, kdy Windows Vista začínala, hybridní disk tu byl. Neprosadil se proto, že za ním nebyl jednoznačně vidět přínos vzhledem k vynaloženým prostředkům (v originále na to Richardovi stačilo slovo "value"). Nevylučuji, že bychom se znovu mohli začít touto technologií v budoucnu zabývat, ale teprve až bude šance na dosažení "value".

Disky se třemi a více terabajty kapacity

fortune.rayzor: Před více než jedním rokem bylo řečeno, že technologie magnetických
disků je na svém teoretickém maximu. Jak je možné, že byly ohlášeny
disky s kapacitou 3TB? (záměrně bych se vyhnul slovu Seagate :-) ) Kde
tedy leží ta hranice, za kterou to už dál nepůjde? (otázku jsem pozměnil a přidal jsem dotaz na to, zda Richard souhlasí s vývojem podle Hitachi, tedy 15TB discích do roku 2014)

Richard E. Ruthledge: Momentálně jsme na nějakých 2,2 TB, to proto, že limitujícím faktorem je MBR (LBA 0) a současný klasický BIOS. Jak víte, je potřeba, aby se rozšířil EFI a operační systémy s podporou GPT (GUID Partition Table, LBA 1). Stejně jako přechod na 64 bitů kvůli adresování více jak 4 GB operační paměti nebyl okamžitý a ve skutečnosti docela pomalu pořád probíhá, ani zde nedojde ke zlomu ráz naráz.

Předpokládám ale, že jestliže dnes máme 2,2 TB, za dva roky by to mohlo být 4,4, v roce 2014 pak zase dvojnásobek (zhruba tedy 8,8 TB) a hranice 16 TB by mohla být překročena v roce 2016.

Konec klasických HDD, možné problémy SSD

Lukfi: Jak dlouho zůstanou na trhu klasické HDD. Kde jsou limity současné
technologie pro HDD i SSD, jestli se třeba časem narazí na problém s
napětím u flash pamětí, o kterém se psalo už před lety.

Richard E. Ruthledge: Šanci na úspěch má jen to, za čím stojí jak dobrá technologie, tak rozumná ekonomika. Jak pevné disky, tak disky s NAND flash mají momentálně oboje. NAND flash se velmi dobře hodí do mobilních zařízení, tam kde není třeba velké kapacity a také na určitá kritická místa ohledně výkonu. Pevné disky zatím všude jinde a potřeba velké kapacity stále roste (pozn. redakce: Odpověď je v rozsáhlejší podobě v podstatě obsahem Richardovy prezentace ve třetí a čtvrté kapitole). Co se týče problémů a limitů u produktů s flash pamětmi, tak můžu jen říci, že další vývoj jak pevných disků, tak SSD je velká výzva a musíme stále překonávat překážky. U pevných disků i u SSD se už dostáváme na rozměry atomů (byť v jiných ohledech).

Pevné disky s mnoha čtecími hlavami anebo logickým rozhraním

mamlasos:

1. Je možné zrychlit klasický HDD tím že se místo jedné hlavičky pro
   plotnu použije head-strip s tolika hlavami kolik je stop ? Jak by to
   vyšlo cenově ? (když by už nebyl potřeba celý vystavovací mechanizmus
   hlav, magnety ani cívka(+úspora energie))
2. Lze v blízké budoucnosti očekávat harddisky s novým logickým
   rozhraním na bázi databáze ? TJ. harddisk s vlastním procesorem pro
   vyhledávání, třídění a optimalizované odesílání dat. (Což by snížilo
   zátěž systému a zvýšilo výkon aplikací) SUB:Je rozumné co nejvíce
   operací provést přímo u zdroje a ne za devatero sběrnicemi a devatero
   cachema na tuto činnost neoptimalizovaném procesoru energeticky
   neefektivně.

Richard E. Ruthledge:

1. Ve své prezentaci jsem mluvil o několika typech dat. Obrázky, hudba, filmy, žádné z nich vyšší rychlost nepotřebují. A tam, kde je rychlost opravdu potřeba, tam má svůj prostor technologie SSD.
2. Odpověděl bych stejně jako v případě 1. Takové řešení momentálně neplánujeme a pro účel maximálního výkonu máme SSD.

Terabajt na plotnu

Tonda1993: jestli nebo kdy plánují nějakou řadu jednoplotnových disků 2 TB, 1 TB...

Richard E. Ruthledge: Momentálně jsme na 500 GB na plotnu a když budeme dále držet dvojnásobky po dvou letech, budou disky s 1TB plotnami na trhu zřejmě v roce 2012.

Proč WD někde neuvádí otáčky a počet ploten?

pavsou: Proč v poslední době WD neuvádí počet ploten a otáčky? (otázka byla upřesněna, jelikož to neplatí pro všechny disky a parametry)

Richard E. Ruthledge: Když se budete zajímat o WD Caviar Black, dozvíte se všechny parametry podrobně a obrazně řečeno alespoň dvakrát. To je disk pro uživatele čekající nějaké přesné parametry (enthusiast segment). U WD Caviar Blue se sice nerozepisujeme jako u Black, ale uvádíme vše podstatné a nejinak je tomu u WD Caviar Green. Jen si myslíme, že tyto disky nejsou a neměly by být kupovány jako výkonné řešení, a proto uživatele nemusí zajímat, jakou rychlostí se plotny otáčí. (následovala moje upřesňující otázka, proč z 5400 ot./min dělat ale tedy tajemství a skrývat to pod názvy s Intelli... na začátku): Jedním z důvodů je také to, že se nechceme svazovat. Teď je to nějaká hodnota, u další série WD Caviar Green to může být také jinak. Klíčovým parametrem řady Caviar Green je energetická úspornost (a kapacita) a tyto parametry uživatelům vždy sdělujeme.

Storage Area Network

Lazar: Uvazuje WDC o angazma v oblasti SAN? TCO techto reseni je vysoke a snaha
o dosazeni prijatelne ceny/GB kapacity nutne vede k osazovani co
nejvetsich kapacit HDD, coz je v rozporu s pozadavkem na vysoky vykon,
ktereho by bylo mozne dosahnout pri osazeni vetsiho poctu mensich disku.

Richard E. Ruthledge: My děláme komponenty pro enterprise a tedy použitelné pro Storage Area Network. Celé řešení v této řekněme highendové sféře zatím v plánu nemáme a je to záležitost dalších výrobců naše komponenty případně používajících.

WD TV Live a domácí zábava vůbec

Kharkow: Jak vidí WD svou budoucnost v oblasti "Home Entertainment", narážím
zejména na rodinu WD TV, jejich konkurenci a postavení vzhledem k
zlevňujícím HTPC a zda-li plánují podobně převratné novinky jako byl
právě onen lidový HD přehravač?

Richard E. Ruthledge: WD TV Live byl tak dobře přijat, jelikož byl opravdu velmi cenově výhodný a dokázal přehrát prakticky všechno. Určitě budeme pokračovat uváděním dalších produktů a případně kombinovat tato zařízení s našimi disky. Definitivně nejde o náš poslední produkt na tomto poli. WD má unikátní know-how o tom, jaká data lidé mají, používají a díky tomu dokážeme navrhovat podobně úspěšné přístroje. Obohacujeme také loňské a starší TV o funkce a technologie dneška ("this year's features on the last year's TVs") . Dalším bodem naší strategie je kontinuální vylepšování a přidávání funkcí s vydáváním. Má váš telefon pravidelné aktualizace firmwaru? Ne? Pak změňte výroce a vyberte takového, který se o softwarovou podporu stará. To platí pro všechna digitální zařízení. Radím: nekupujte zařízení bez dobré softwarové podpory.

WD před Seagate a ekonomika trhu s pevnými disky

Jako první začal se svou prezentací John Coyne, současný šéf společnosti Western Digital. John nám povykládal o dřevních začátcích s WD, poté co přešel tuším z GE, o svém dočasném odchodu a také o návratu do WD, který doprovodil zajímavou větou: "... jsem se stal automaticky CEO společnosti.".

Upozornění: Všechny hůře čitelné slajdy s malými písmenky nebo jemnými grafy a schématky by měly jít kliknutím zvětšit.

Hned jeden z úvodních slajdů prezentace naznačil, proč se Western Digital o svůj byznys vůbec nebojí. Nároky na úložný prostor stále rostou a v dalších deseti letech se čeká 44násobný nárůst potřebných kapacit pro data.

Další graf ukazuje provázanost zisků na trhu pevných disků a hrubého domácího produktu vyspělých a rozvíjejících se ekonomik. Propad v roce 2001 John Coyne nazval tzv. internetovou bublinou, kdy se myslelo, že nebude potřeba mít všechno na HDD a rok 2009 je samozřejmě rokem ekonomické krize. Trh s HDD se podle první části roku 2010 zřejmě vzpamatovává ještě rychleji než ekonomiky.

Velmi zajímavý je i další graf, který ukazuje, že aby bylo dosaženo zisku, musí společnosti jako WD, Seagate, Samsung a další bojovat s hodně klesající průměrnou cenou za prodaný pevný disk. Znamená to jediné: prodávat se musí více a více kusů (units).

Loni už Western Digital dohnal Seagate, letos se stal už s malým náskokem společností číslo jedna. Na grafu podílů trhu s pevnými disky je i pěkně vidět historie akvizic: IBM prodalo svou divizi Hitachi a později byl Maxtor koupen formou Seagate (nárůst v roce 2006). Jiná velká fúze: Maxtor + Quantum se odehrála už před začátkem osy x v tomto grafu.

John nás nechal nahlédnout také trochu pod pokličku hospodaření WD za posledních pět let. Je třeba vidět, že tržby v roce 2009 nebyl zdaleka tak špatné (dokonce lepší než ve 2007 a 2006) a WD se s tímto rokem vypořádal tedy se ctí.

Zkratky pro další kus prezentace: WW = celý svět, RTL = retail, prodej koncovým zákazníkům. Zatímco v Asii třeba retail u WD prakticky neexistuje (zřejmě se i v obchodech či typických PC marketech prodávají disky určené pro OEM, assemblery a distributory), v Evropě a Americe je tento kanál pro WD vůbec nejsilnější.

20× větší zrychlení než formule 1 a méně nanometrů než CPU

Zatímco John Coyne se zabíval spíše tržními podmínkami a globálním směřováním WD, Richard E. Ruthledge, vice president pro marketing se vytasil s překvapivě technickou prezentací, s níž se snažil mj. zbrzdit hysterii kolem SSD a vysvětlit, že klasické pevné disky mají pro většinu nasazení stále ještě více pro než NAND flash.

Upozornění: Všechny hůře čitelné slajdy s malými písmenky nebo jemnými
grafy a schématky by měly jít kliknutím zvětšit.

Ekosystém kolem pevných disků nečítá zdaleka jen WD, Seagate, Hitachi, Toshibu a Samsung. Dozvídáme, že výrobcem hlaviček je třeba výhradně TDK, plotny, motorky, raménka, řídící obvody atd. jsou zase záležitostí mnoha dalších firem. Richard od začátku až do konce zdůrazňuje, že vývoj HDD rozhodně není pomalý a dokonce není o mnoho pomalejší než vývoj NAND flash.

Jednou z věcí, kterou bychom měli na současných pevných discích obdivovat jsou nano-vzdálenosti mezi hlavičkou a plotnou (jen 40 nm při čtení) a ještě menší rozměry vrstev disku.

Další slajd vytahuje pro srovnání "nanometry" u procesorů a WD se tím snaží říct, že pevné disky jsou po technické stránce podobně vzrušující.

Zmenšování jde v pevných discích zatím v mnoha částech dokonce rychleji než u procesorů a třeba hlavičky se dají srovnávat s rozvojem NAND flash.

Další srovnání vás asi nepřekvapí: kapacita na plochu je zatím předností HDD.

Pro popularizaci pevných disků asi neexistuje lepší disciplína než pohyb hlaviček. U VelociRaptoru dosahuje přetížení při akceleraci dvacetinásobku přetížení u zrychlující formule 1.

Mýtus o vysoké spotřebě pevných disků a nějakého výraznější uspoření energie při záměně za SSD je našim čtenářům zbytečné vyvracet. Opravdu víme, že 2,5" disky s 5400 ot./min nejsou hlavním vybíječem baterek notebooků.

Kam patří které disky a proč ještě zůstanou SSD v menšině

Nabídka různých sérií pevných disků WD podle toho, jak často jsou zapnuty a jak často jsou prováděny operace zápisu a čtení. WD AV jsou navrženy především pro nepřetržitý běh, Caviary jsou střední cestou, RE a VelociRaptory jsou koncipovány jako pro běh 24/7, tak pro časté použití.

Následující pyramida je zajímavá nejen svým obsahem, ale také autorem: společností Conner, která už pevné disky nevyrábí, nicméně majitelé PC v dobách 286 se s nimi určitě setkali. Pyramida tvrdí, že prvním rozhodujícím kritériem pro nákup úložného zařízení je dostupnost, následuje spolehlivost, poté kapacita, cena, výkon, rozměry, spotřeba, robustnost a teprve nakonec hluk a hmotnost. Je jasné, že má jít o obecné pravidla a třeba naši čtenáři řadí hluk a výkon na čelní místa při nákupu disku.

Pojďme se zabývat tím, na které úlohy je potřeba který typ úložného zařízení. Velké, levné a pomalé jsou pásky, kompromisem jsou pevní disky a malé, drahé zato rychlé jsou SSD.

Následující slajd si určitě žádá vysvětlení. Jedná se o mapu vytížení velké databáze. Vidíme využití procesoru, sběrnic a disků. Pouze červená místa naznačují, že zde by bylo třeba vysokého výkonu pro V/V operace. To je podle WD prostor pro SSD, zbytek obslouží HDD.

Opět se vracíme trochu na začátek, ale průzkum ukazující, kam je zhruba použito 670 milionů HDD určitě není bez zajímavosti:

Nevím, zda se zrovna následující analogie Richardovi povedla, ale je to asi lepší než klišoidní analogie PC hardware a automobily. Zatímco HDD mají být asi analogií s kabelovým (pevným) připojením internetu, tak s SSD to má být podobné jako s bezdrátovým internetem.

Zatím jsem se nikdy nezajímal o náklady na provoz datacenter, ale jde-li o tisíce strojů a spotřebu v řádech megawattů, určitě se počítá každý cent/watt na komponentu. Richard přiložil zajímavou mapku s umístěním datacenter Googlu, YouTube, Microsoftu, Amazonu či Facebooku. Všechna jsou umístěna ve Washingtonu a Oregonu

Odezva celosvětových sítí (průměr za posledních 12 měsíců) vypadá sice tak trochu jako mimo téma, ale opět jde o zdůraznění dostatečnosti HDD i pro nasazení v datacentrech. A když už si ve WD dali tu práci a milisekundy sesbírali, je škoda si data nechat pro sebe.

Prezentace Richarda E. Ruthledge určitě zodpověděla otázku, jak to Western Digital vidí s budoucností pevných disků. Jestli je zdánlivá bezstarostnost a sázka na to, že NAND flash opravdu budou menšinou (a proto stačí se věnovat SSD okrajově) po dalších mnoho let, správná, to ukáží právě až následující roky.

Než jsem dopsal článek ze semináře v Barceloně, objevila se například na StorageNewsletter zpráva, že WD se rozhodla investovat v dalších pěti letech 1,2 miliardy USD do vývoje a výroby v Malajsii, kde tímto vytvoří asi 10 000 nových pracovních míst. Na spaní na vavřínech to tedy rozhodně nevypadá a my se jen můžeme těšit na stále lepší cenu za gigabajt.