Discos “rellenos” con gas Helio:mayor capacidad/densidad, menor consumo y disipación de calor

17 Dic 2013 en Storage

Helio es un gas cuya densidad es de apenas un 14% de la del aire que respiramos. Es por esa razón que los globos inflados con Helio se elevan con facilidad. Aunque ese sea un hecho conocido por casi todo el mundo, hasta ahora nadie había contemplado la posibilidad de “rellenar” los drives de discos duros con ese gas.

 

Los discos con Helio podrían ser aptos para centros de datos que requieren de alta densidad de almacenamiento donde siempre existen problemas de espacio y consumo de energía.

¿Cuál es la razón por la que se podría utilizar Helio en los discos duros? La explicación es que los discos contienen varios platos que giran a alta velocidad en el aire dentro de su carcaza. Esto produce una vibración que se traduce en turbulencia. Esa turbulencia causa un movimiento que dificulta el trabajo de las cabezas de lectura/grabación cuando quieren ubicarse en una determinada pista. Es por esa razón que los discos sólo pueden contener un máximo de cinco platos giratorios. Si se agregara un mayor nivel de turbulencia, sería demasiado para dispositivos que deben trabajar con niveles de densidad muy concentrados y elevados.

Por otra parte, ese movimiento de aire es una de las causas de la generación de calor en los discos con su consiguiente desperdicio de energía.

Si se inyecta Helio en los discos duros en lugar de aire y se los sella para que ese gas no escape, las cosas cambian mucho. Dado que el Helio es menos denso que el aire, hay menos complicación en cuanto a fricción y movimiento en los platos giratorios. Hay menos turbulencia, menos vibración y menor generación de calor, con menor consumo de energía.

Pero la mayor ventaja es que en un disco duro se puede empaquetar una mayor cantidad de platos giratorios con el mismo formato que hoy tiene una carcasa estándar y eso equivale a mayor capacidad.

Todo esto todavía era hasta hace poco una teoría. Pero ahora dejó de serlo gracias a HGST, un fabricante de discos propiedad de Western Digital. Esta compañía ha investigado la tecnología del Helio por varios años y a principios de noviembre pasado presentó los frutos de su labor: son los drives SAS y SATA de 6TB conteniendo Helio. Discos de verdadera clase empresarial.

Los discos en cuestión son los Ultrastar He6 con siete platos, o sea un 40% más de superficie de almacenamiento. Sin embargo, la ganancia en capacidad es del 50% ya que, además del incremento en platos, se aprovecha más la densidad por superficie.

Un experto en medios de almacenamiento, John Ryding de IDC, destacó las ventajas de esta tecnología. “Con los discos tradicionales rellenos con aire, los fabricantes habían llegado a un umbral en términos de densidad de datos. Si esta tecnología de Helio funciona, marca un nuevo punto de inicio de otra curva en S.”

Seguramente muchos se preguntarán qué ocurriría si el Helio escapa de la carcasa del disco. A esta inquietud, Brendan Collins, VP de HGST, responde que la tecnología de sellado tiene años de desarrollo. “El Helio es difícil de retener debido a su baja densidad. De hecho se utiliza para detectar puntos de pérdida difíciles de ver. El método que utilizamos para que el Helio no se escape y esté sellado herméticamente, nos llevó más de ocho años para su perfeccionamiento.”

Según Collins, estos discos operan con una temperatura de 5 grados menos que los discos con aire. Al existir menos fricción en un ambiente con Helio, se consume un 23% menos de energía, lo que resulta en un 49% de ganancia en consumo por cada terabyte almacenado.

El sellado hermético permite que los discos puedan sumergirse en líquidos refrigerantes, algo que no se puede hacer con los discos convencionales.

Collins afirma que hay muchas empresas interesadas en esta clase de discos duros, aunque sabe que todavía deben rendir examen funcionando en la vida real. Clientes como la central Europea para la investigación nuclear y a han evaluado esta tecnología y, según declaraciones de su director de IT Olof Barring, la ven muy prometedora. “Superó nuestras expectativas en términos de consumo, enfriado y densidad de almacenamiento.”

Por supuesto que siempre está el concepto de TCO que debe ser tenido en cuenta al momento de referirse a los ahorros de costo.Rydning advierte que los menores costos se interpretan según las cargas para las que son usados los discos y por la actividad del sistema de almacenamiento o la de los servidores a los que está conectado.

“Cuánto más almacenamiento se requiere, mayores serán las economías. Si la actividad es baja, no se notará mucha diferencia. Pero en los centros de datos que utilizan arreglos masivos SAN o NAS para una alta cantidad de servidores con almacenamiento conectado directamente, como es en el caso de Facebook o Google, la diferencia es muy grande,” dijo Rydning.

En los próximos años se espera que algunas tecnologías que posibilitan mayor densidad de grabación por unidad de superficie, tales como SMR (Shingled Magnetic Recording) y HAMR (Heat-assisted Magnetic Recording), irán apareciendo en productos que, combinados con la tecnología de Helio, llevarían a densidades muy mayores a los 6TB por drive. Además, utilizarán menos energía y generarán menos calor.