CMRなHDDがどんどんなくなっていく

WD、256MBキャッシュ搭載のWD Blueシリーズ新6TB HDD
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1170883.html

これまでWestern Digital製の一般向けハードディスク「WD Blue」は、2TB（型番の後ろ半分がEZAZの機種）がSMRであり、6TB(型番の後ろ半分がEZRZの機種)はCMRだった。

しかし今回の発表により、6TBもSMRに切り替わる事が判明した。
（今の所「WD Black」は全てCMR）

判明した、といっても、これは既に業界内では既定事項だった事だ。

従って今後さらに容量の大きな機種にまでSMRへの切り替えは拡大していく。

実際既にSeagateは一般向けのBarraCuda(3.5inch)やFireCuda(2.5inch)は※ほぼ全ての機種がSMRで、CMRはNAS向けのIronWolfのみである。
※カタログ上ではBarraCuda及びFireCudaの一部機種はCMRのままであるようだが、店頭で売られている物はほぼ全てがSMRの機種である。

そして今後は7200rpmのハイパフォーマンス機種やNAS向けなども順次SMRになっていくだろう。

2020/03/02追記。
コメント欄への投稿による未確認情報だが、2TBのIronwolfはSMRに似た独自のTMGR方式が採用されているらしい。なお、TMGRに関する情報は無い。

2021/01/11追記。
コメント欄への投稿で新しい情報が出たので改めてTMGRに関して調べた所、TMGRはTGMRの誤記である可能性が非常に高い事が判明した。
なお、TGMRとはトンネル効果を応用したGMR読み取りヘッドの事で、一般にTMRヘッドと呼ばれている読み取りヘッドだと思われる。

このように元々アーカイブ向けハードディスク用として開発されたSMRが、一般向けのハードディスクにまで浸透してきた事には理由がある。

それは、SMR特有のランダム書き込みが非常に遅い問題が新しい技術によって軽減されつつあるからだ。

その技術とは、具体的にはSeagateの用語で言うと「メディアキャッシュ」というものと、それを活用する書き込みアルゴリズムである。

メディアキャッシュとはSSDのQLC NAND採用機種で使われるSLCキャッシュのようなもので、記録メディアの領域を部分的に違う使い方をするものだ。
ハードディスクのSMRの場合、メディアキャッシュ領域はSMRではなくCMRによる書き込みとなる。

恐らく最外周の一部分がCMRによる書き込み領域に割り当てられていて、この部分は頻繁にランダム書き込みが行われるMBRやインデックス領域と、メディアキャッシュに使われる。
従ってSMRの領域は2TBのハードディスクであれば1.6TBなどのように減っているため、容量一杯にデータを書き込むような場合にはQLC NANDを使うSSDのように挙動が変わって来ると思われる。

ただSSDの場合と違うのは、CMR領域はSMR領域として再利用出来ないだろうという事。
何故ならトラック幅が物理的に違うからだ。
これを変えるとなると物理フォーマットからやり直す必要があるはず。
なので、メディアキャッシュ領域はSMR領域が食いつぶされた後、それ以上の書き込みがあればそのままCMR領域に書き込みが行われると私は想像する。
つまりSSDのようにSLC領域の分書き込み領域の容量が減っているわけではなく、メディアキャッシュ込みでハードディスクの全書き込み容量となるはずだ。

メディアキャッシュの話が長くなった。
要はハードディスクへランダム書き込みが行われると、まずメディアキャッシュにデータが書き込まれる。
そしてアイドル時に順次SMR領域にデータの移動が行われる。
こういう書き込みプロセスを経る事で、ランダム書き込み時の速度低下を抑えるという仕組みである。

また、シーケンシャル書き込みの時は書き込まれるデータの量だけCMR領域に、データの存在しないブロック(≒複数のトラックを束ねたもの)の空き領域があればそこに直接書き込まれるようである。


まあそんな感じで、普通の使い方をしている限りほとんどの場合でSMRのデメリットを体験する機会は無いらしい。

ただしベンチマークソフト等でランダムアクセステストをすると、かなり酷いことになるらしいが。
逆にそんな使い方はまず無いのが普通だという事だろう。


いずれにせよ、今後普通に店で買えるハードディスクは全て、SMRになっていく運命だ。
どうしてもCMRなハードディスクでなければ使いたくない人は、今の内に買って置く事をお勧めする。

2021/01/11追記。
私自身SeagateのSMR記録方式を使ったハードディスクでテストを行っているので、興味がある方は参照してください。

SMRなハードディスク、ST8000DM004を試す
https://17inch.blog.ss-blog.jp/2020-02-13

ST8000DM004を試すその２
https://17inch.blog.ss-blog.jp/2020-02-16