Forma e tecnologia possono trarre in inganno i meno esperti, facendo sembrare questo tipo di dispositivi di memoria di massa tutti uguali e lasciando che siano solo il prezzo, la capacità e il design a influenzare la scelta d’acquisto. In realtà, dietro l’acquisto di un disco fisso, conosciuto anche col nome di disco rigido o HDD, acronimo dell’inglese hard disk drive, ci dovrebbe essere una scelta ponderata basata sul carico di lavoro che dovrà affrontare, sulla velocità di scrittura, sull’ambiente e diverse applicazioni di lavoro.
Per riuscire a orientarsi in quella che definisce “la giungla degli hard disk”, Toshiba Electronics Europe – TEE -, multinazionale attiva nel comparto dei dispositivi storage, soluzioni su semiconduttore per diverse applicazioni, come automotive, industrial e IoT, ha condiviso un vademecum in cui spiega le principali differenze tra i diversi tipi di HDD.
“Non basta scegliere il modello di hard disk più adatto” spiega Rainer W. Kaese, Senior Manager Business Development Storage Products di TEE, “Gli utenti devono assicurarsi che i drive vengano utilizzati nelle condizioni ambientali specificate dai produttori e non vengano superate le temperature di esercizio e le specifiche di carico di lavoro indicate. Utilizzando l’hard disk corretto per quel tipo di applicazione, NAS, desktop, sorveglianza, enterprise: per ogni uso, c’è il giusto HDD ci si assicura di non superare i limiti operativi. In queste circostanze” conclude Kaese, “Gli HDD possono spesso essere utilizzati oltre il periodo di garanzia senza che i tassi di errore e di guasto aumentino in modo significativo nel corso degli anni”.
HDD per desktop
Si tratta di dispositivi progettati per affrontare in maniera ottimale un funzionamento giornaliero tra 8 e 16 ore e un carico di lavoro annuale, tra lettura e scrittura, di 55 TB. Sono dischi rigidi normalmente sufficienti per svolgere attività informatica standard in ambito privato e professionale, ma che risultano essere meno performanti ed efficienti se utilizzati in applicazioni più impegnative come, ad esempio, nelle attività di videosorveglianza o server.
Quali sono i rischi a cui si va incontro se si superano i tempi d’uso consigliati dal produttore? Innanzitutto, l’affidabilità. Secondo l’analisi diffusa da Toshiba, se il dispositivo resta in funzione per 16 ore al giorno, il tasso di guasto annualizzato AFR – Annualized Failure Rate -registrato sulla base di un MTTF – Mean Time To Failure, il tempo medio prima del guasto – di 600 mila ore, raggiunge la soglia dell’1,46 per cento.
Se l’HDD si utilizza 24 ore su 24, 7 giorni su 7, la percentuale si accentua significativamente entro al massimo due anni. A questo, si aggiunge anche un incremento del tasso di errori di lettura irrecuperabili.
HDD per la videosorveglianza
Registrazione continua, elevato numero di cicli di scrittura e cancellazione, velocità di rotazione bassa: questo modello di hard disk è progettato per funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con un MTTF di circa un milione di ore. Si tratta di una indicazione basata su un
carico di lavoro annuale di 180 TB, così che il disco rigido registri flussi video su base continuativa, senza che il funzionamento si comprometta.
Come spiegano da Toshiba, “Anche gli stream HD multipli in simultanea non costituiscono un problema, grazie a versioni del firmware appositamente ottimizzate e a memorie buffer di grandi dimensioni”. Ulteriore punto a favore di questo tipo di dispositivo di archiviazione è l’opportunità di avvalersi della tecnologia SMR – Shingled magnetic recording -: la registrazione magnetica a strati incrementa la densità di memoria, grazie alla possibilità di scrivere nuove tracce che si sovrappongono parzialmente, come fossero tegole (in inglese, shingle) di un tetto, sulle precedenti, senza che questo influisca sulle prestazioni.
Inoltre, si tratta di dispositivi robusti, pensati per funzionare anche in armadi chiusi o ambienti privi di temperature stabili, come i magazzini, grazie alla temperatura di esercizio compresa in una ampia forbice che va da 0 a 70 gradi.
HDD per NAS
I dischi fissi progettati per fornire spazio di archiviazione ai sistemi NAS – Network Attached Storage – hanno valori di Mean Time To Failure e carico di lavoro simili a quelli degli HDD per i sistemi di videosorveglianza: almeno un milione di ore per il MTTF e 180 TB di lavoro.
Tuttavia, non impiegano la tecnologia SMR, bensì utilizzano la registrazione magnetica convenzionale, CMR – conventional magnetic recording -, dove le tracce magnetiche si scrivono una accanto all’altra, senza sovrapposizioni. Se, da un lato, questa tecnologia offre una minore densità areale, quindi una capacità minore, dall’altro, però, permette di elaborare in modo efficace le transazioni di accesso casuale in scrittura.
Così come i sistemi di videosorveglianza, le unità NAS possono contenere più drive, le cui vibrazioni rotazionali possono amplificarsi reciprocamente: per evitare che queste abbiano effetti negativi sul dispositivo, vengono rilevate da speciali sensori e meccanismi di controllo intelligenti che compensano l’impatto e regolano i parametri operativi, riducendo al minimo l’effetto.
HDD enterprise
Hanno un MTTF compreso tra 1,4 e 2,5 milioni di ore – con un AFR di 0,35 per cento – e possono gestire un carico di lavoro annuale di 550 TB, affrontando senza problemi anche fasi più lunghe di transazioni intensive di lettura e scrittura: gli hard disk di classe enterprise sono ideati per soddisfare i requisiti di un’ampia gamma di applicazioni quando vengono impiegati nei server e nei sistemi di archiviazione.
Sono progettati per temperature di esercizio comprese tra 5 e 55 gradi, poiché i sistemi di server e storage utilizzano ventole di raffreddamento e sono normalmente installati in ambienti climatizzati. Grazie a innovativi metodi di registrazione, come la tecnologia di registrazione magnetica avanzata, MAMR – Microwave Assisted Magnetic Recording -, riescono a offrire capacità di archiviazione elevate; sono disponibili, inoltre, non solo con la consolidata interfaccia SATA, ma anche con la SAS, che supporta una connessione a doppio percorso, protezione end to end dei dati e la correzione degli errori.
Esistono in diverse dimensioni di blocco (512n, 512e o 4Kn) e in formati specifici con funzioni di sicurezza particolari, come la crittografia basata su hardware e la cancellazione rapida e sicura di tutti i dati senza sovrascritture.
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