Les disques durs destinés aux centres de données évoluent rapidement afin d’offrir toujours plus de capacité tout en conservant un coût de stockage maîtrisé.
Parmi les technologies utilisées aujourd’hui, on retrouve notamment le CMR (Conventional Magnetic Recording) et le SMR (Shingled Magnetic Recording).
Western Digital propose des modèles Ultrastar utilisant ces deux technologies. Deux exemples permettent de comprendre facilement la différence : le WD Ultrastar DC HC570 22TB, basé sur le CMR, et le WD Ultrastar DC HC670 26TB, basé sur l’UltraSMR et le Host-Managed SMR.
Cet article explique simplement la différence entre ces deux architectures et leur impact sur l’utilisation d’un disque dur.
Qu’est-ce que le CMR ?
Le CMR (Conventional Magnetic Recording) est une méthode d’enregistrement magnétique traditionnelle utilisée sur une grande partie des disques durs modernes.
Avec le CMR, les pistes magnétiques sont enregistrées de manière conventionnelle, sans chevauchement entre les pistes.
Cela permet au disque de gérer les opérations de lecture et d’écriture de manière relativement classique, notamment les écritures aléatoires.
Le WD Ultrastar DC HC570 22TB est un exemple de disque professionnel utilisant le CMR. Western Digital indique que le HC570 est un disque CMR de 10 plateaux, avec une capacité de 22TB et une vitesse de rotation de 7200 RPM.
Qu’est-ce que le SMR ?
Le SMR (Shingled Magnetic Recording) utilise une méthode différente.
Au lieu de garder les pistes complètement séparées, certaines pistes sont enregistrées avec un chevauchement partiel, un peu comme les tuiles d’un toit.
Cette méthode permet d’augmenter la densité d’enregistrement et donc d’obtenir davantage de capacité sur une même surface physique.
Le principal avantage du SMR est donc l’augmentation de la capacité.
En contrepartie, la gestion des écritures devient plus complexe, particulièrement lorsque plusieurs données doivent être modifiées dans des zones déjà enregistrées.
Qu’est-ce que le Host-Managed SMR ?
Il existe plusieurs façons de gérer un disque SMR.
Dans le cas du Host-Managed SMR (HM-SMR), une partie importante de la gestion des zones d’écriture est confiée au système hôte.
Le système d’exploitation, le logiciel de stockage ou l’application doit donc être capable de comprendre la structure zonée du disque et de respecter les contraintes d’écriture.
Western Digital explique que le HM-SMR permet d'obtenir une capacité supérieure à celle d'un disque CMR de génération comparable, mais qu'il nécessite des modifications logicielles afin d'exploiter correctement cet avantage.
WD Ultrastar DC HC670 26TB : un exemple d’UltraSMR
Le WD Ultrastar DC HC670 26TB représente une génération différente du HC570.
Ce modèle utilise le Host-Managed UltraSMR et combine plusieurs technologies destinées à augmenter la densité de stockage.
Western Digital indique que le HC670 utilise notamment :
UltraSMR ;
Host-Managed SMR ;
OptiNAND ;
EAMR ;
un actuateur TSA de deuxième génération ;
HelioSeal ;
une plateforme de 10 disques.
Ces technologies permettent d'atteindre une capacité de 26TB.
Le HC670 est également conçu pour les applications nécessitant principalement des écritures séquentielles.
Pourquoi le HC670 ne se comporte pas comme un HDD CMR classique ?
C'est l'un des points les plus importants à comprendre.
Un disque CMR, comme le HC570 22TB, peut être utilisé avec des charges de travail comprenant des opérations de lecture et d'écriture aléatoires.
Un disque Host-Managed SMR, comme le HC670 26TB, doit au contraire respecter les règles de gestion des zones imposées par son architecture.
Le système hôte doit donc connaître les caractéristiques du périphérique et organiser les écritures correctement.
Le HC670 possède notamment des zones dans lesquelles les écritures doivent respecter une séquence déterminée. Sa documentation indique également l'utilisation de la commande ATA ZAC-2 et une architecture de zones adaptée au fonctionnement Host-Managed SMR.
Comparaison entre HC570 22TB CMR et HC670 26TB UltraSMR
| Caractéristique | Ultrastar DC HC570 22TB | Ultrastar DC HC670 26TB |
|---|---|---|
| Technologie | CMR | UltraSMR / HM-SMR |
| Capacité | 22TB | 26TB |
| Vitesse | 7200 RPM | 7200 RPM |
| Nombre de disques | 10 | 10 |
| Gestion des écritures | Conventionnelle | Gestion zonée |
| Écritures aléatoires | Plus adaptées | Plus contraignantes |
| Écritures séquentielles | Oui | Particulièrement adaptées |
| Gestion par l’hôte | Standard | Nécessaire pour HM-SMR |
| Usage principal | Data Center / workloads variés | Data Center / stockage séquentiel à grande capacité |
Les caractéristiques de recording technology et les usages sont indiqués par Western Digital dans les documentations des deux modèles.
La différence principale : la gestion des écritures
La différence entre les deux technologies ne se limite pas à la capacité.
Avec un disque CMR, le système peut effectuer des écritures sur différentes zones du disque sans devoir gérer une architecture zonée de la même manière.
Avec un disque Host-Managed SMR, l'hôte doit respecter les contraintes liées aux zones.
Cela signifie que le logiciel de stockage doit être conçu pour travailler avec ce type de périphérique.
C'est pour cette raison qu'un disque HM-SMR peut fonctionner correctement dans un environnement adapté mais présenter des erreurs ou des limitations lorsqu'il est utilisé comme un HDD classique dans un environnement qui ne prend pas en charge son architecture zonée.
Pourquoi le HC670 atteint-il 26TB ?
L'objectif principal de l'UltraSMR est d'augmenter la densité de stockage.
Le chevauchement des pistes permet de placer davantage de données sur les plateaux.
Western Digital indique que l'UltraSMR du HC670 utilise également un encodage de blocs de grande taille et un algorithme avancé de correction d'erreurs afin d'augmenter la densité des pistes et d'atteindre les 26TB.
Le résultat est donc une capacité supérieure à celle du HC570 22TB, mais avec une architecture de stockage différente.
CMR et UltraSMR : lequel est le meilleur ?
Il n'existe pas de réponse universelle.
Le choix dépend principalement de l'utilisation.
CMR
Le CMR est particulièrement intéressant lorsque le système doit gérer :
des écritures aléatoires ;
des charges de travail mixtes ;
des fichiers fréquemment modifiés ;
des environnements nécessitant une compatibilité HDD classique ;
certains systèmes de stockage généralistes.
Le HC570 est justement conçu pour différents workloads de data center, notamment les charges séquentielles et les charges mixtes de lecture/écriture aléatoires.
Host-Managed SMR / UltraSMR
Le HM-SMR est particulièrement intéressant lorsqu'une très grande capacité est prioritaire et que l'environnement logiciel est capable de gérer correctement le stockage zoné.
Il est particulièrement adapté aux charges de travail où les écritures peuvent être organisées de manière séquentielle.
Le HC670 est ainsi présenté par Western Digital comme un disque destiné aux applications à écritures séquentielles.
UltraSMR n'est pas simplement un firmware différent
Il est important de ne pas considérer l'UltraSMR comme une simple fonction logicielle que l'on pourrait activer ou désactiver.
Dans le cas du HC670, Western Digital associe l'UltraSMR à plusieurs éléments de l'architecture du disque : support physique, densité d'enregistrement, système de correction d'erreurs, OptiNAND et firmware propriétaire.
L'architecture Host-Managed SMR est donc conçue comme un ensemble matériel et logiciel.
Elle ne doit pas être assimilée à un simple mode que l'utilisateur peut transformer en CMR avec une modification logicielle ordinaire.
Utilisation dans les systèmes Linux et les environnements de stockage
Les disques Host-Managed SMR nécessitent une attention particulière lors de leur intégration dans un serveur ou une plateforme de stockage.
Le système doit être capable de comprendre la structure zonée du disque et de respecter les contraintes d'écriture.
C'est particulièrement important dans les environnements Linux, les systèmes de stockage distribués et certaines solutions de stockage destinées aux grandes capacités.
Un disque HM-SMR peut donc être parfaitement fonctionnel tout en refusant certaines opérations d'écriture lorsqu'elles ne respectent pas les règles de son architecture.
Cela ne signifie pas nécessairement que le disque est défectueux.
Pourquoi cette différence est importante pour la récupération de données ?
La distinction entre CMR et Host-Managed SMR est également importante dans le domaine de la récupération de données.
Un technicien doit connaître l'architecture du disque avant de choisir une méthode de diagnostic ou d'extraction.
Un disque CMR classique et un disque HM-SMR ne doivent pas nécessairement être traités de la même manière.
Dans le cas d'un disque zoné, la compréhension de la structure des zones et de la manière dont les données sont organisées devient particulièrement importante.
CMR vs UltraSMR : résumé
En résumé :
CMR utilise une méthode d'enregistrement conventionnelle et offre une grande flexibilité pour les charges de travail classiques et aléatoires.
SMR augmente la densité en chevauchant les pistes.
Host-Managed SMR va plus loin en faisant participer directement le système hôte à la gestion des zones d'écriture.
UltraSMR est une technologie développée par Western Digital pour augmenter davantage la capacité des HDD en combinant plusieurs technologies d'enregistrement, de correction d'erreurs et d'architecture disque.
Le WD Ultrastar DC HC570 22TB constitue un exemple de HDD professionnel CMR, tandis que le WD Ultrastar DC HC670 26TB représente une architecture Host-Managed UltraSMR destinée à atteindre une capacité supérieure et à privilégier les charges de travail séquentielles.
Conclusion
La différence entre un WD Ultrastar DC HC570 22TB CMR et un WD Ultrastar DC HC670 26TB UltraSMR / Host-Managed SMR ne concerne donc pas uniquement les 4TB supplémentaires.
Les deux disques utilisent des architectures différentes.
Le HC570 privilégie le CMR, avec une utilisation plus classique et des charges de travail variées dans les environnements data center.
Le HC670 utilise le Host-Managed UltraSMR, qui permet d'augmenter considérablement la capacité mais nécessite un environnement logiciel capable de gérer correctement le stockage zoné.
Comprendre cette différence est essentiel avant d'installer un HDD de très grande capacité dans un serveur, un système Linux, une plateforme de stockage ou un environnement de récupération de données à Casablanca et au Maroc.
Conclusion : Quel disque choisir pour votre infrastructure ?
Le choix entre le WD Ultrastar DC HC570 22TB (CMR) et le WD Ultrastar DC HC670 26TB (UltraSMR) dépend essentiellement de la nature de vos charges de travail et de votre architecture de stockage :
Optez pour le HC570 22TB (CMR) : Si vous recherchez une compatibilité totale, d'excellentes performances en écritures aléatoires et une intégration directe avec tous les systèmes de stockage et plateformes de virtualisation (Proxmox, VMware, baies NAS, RAID matériel) sans modification logicielle.
Optez pour le HC670 26TB (UltraSMR) : Si vous gérez des Data Centers ou des infrastructures de stockage séquentiel à très grande échelle (archivage, sauvegarde, grands volumes de données) et que votre système gère nativement le découpage en zones (Host-Managed SMR) pour maximiser la densité au meilleur coût par téraoctet.
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