Жёсткие диски в двух форм-факторах 2.5" и 3.5" – практические отличия и сферы применения.
На рынке жёстких дисков регулярно происходят изменения, зачастую остающиеся незамеченными потребителями. Тем не менее, некоторые изменения не заметить попросту невозможно.
Сегодня производители жёстких дисков находятся в активной фазе перевода производства жёстких дисков с форм-фактора 3.5" на 2.5".
Подобные эволюционные изменения происходили и раньше - при переходе с форм-фактора 5.25" (если помните) и даже с форм-фактора 8" (если знаете).
Часто, вместо указания конкретного форм-фактора жёсткого диска в дюймах (а двойной кавычкой обозначается именно дюйм), поставщики компьютерного оборудования используют аббревиатуры SFF и LFF, сокращения фраз Small Form Factor и Large Form Factor, соответственно. Нетрудно догадаться, что любые (и SATA, и SAS) жесткие диски меньшего форм-фактора 2.5" получили обозначение SFF HDD, а большего 3.5" – LFF HDD.
Не секрет, что в современных высокопроизводительных жёстких дисках форм-факторов 3.5" и 2.5" производители используют пластины одинакового размера - от 2.5" HDD. Потому, зачастую, и ёмкость, и параметры производительности 2.5" и 3.5" моделей жёстких дисков одного производителя выглядят одинаково. Более того, некоторые производители объявили о прекращении производства высокопроизводительных жёстких дисков размера 3.5", оставив топовые модели HDD только в форм-факторе 2.5". Доступность высокопроизводительных жёстких дисков форм-фактора 3.5" неуклонно снижается.
Исходя из реалий современного рынка, производители считают экономически нецелесообразным использование более 2-х пластин внутри одного жёсткого диска. Для справки, в жёсткий диск форм-фактора 2.5" (высотой 15мм) возможно установить до 3-х пластин, а в 3.5" HDD - до 5 пластин.
Что же делать тем потребителям, которые не могут или не хотят (по всевозможным причинам) использовать современные жёсткие диски форм-фактора 2.5"?
Производители предлагают промежуточное решение – использование 2.5" жёстких дисков в форм-факторе 3.5".
В качестве 3.5" жёсткого диска предлагается обычный 2.5" жёсткий диск, установленный на заводе производителем в специальный металлический монтажный корпус - каретку. Следует заметить, что извлечение этого жёсткого диска из монтажного корпуса у некоторых производителей несовместимо с гарантией. Из несомненных плюсов такой конструкции следует отметить то, что инженерами компаний-производителей точно просчитываются габариты и жёсткость конструкции, гарантируется стандартное для 3.5" жёстких дисков расположение разъёмов и монтажных отверстий, обеспечивается оптимальность охлаждения установленного внутрь жёсткого диска.
Если переход на меньший форм-фактор неизбежен, что даст потребителям переход на 2.5" форм-фактор жёстких дисков?
Каковы отличия, плюсы и минусы дисковых подсистем на базе жёстких дисков различных форм-факторов и сферы их применения? Двумя словами - какая разница?
Очевидно, что чем меньше габариты жёсткого диска, тем больше таких жёстких дисков должно поместиться внутрь сервера.
На сегодняшний день, в серверы для монтажа в стойку традиционно устанавливается следующее количество жёстких дисков:
| Высота сервера | Количество 3.5" отсеков | Количество 2.5" отсеков | ||
| 1U | 4 отсека |
 STSS Flagman TX214.2 |
8 отсеков |
 STSS Flagman TX218.2 |
| 2U | 12 отсеков |
 STSS Flagman RX2212.2 |
24 отсека |
 STSS Flagman RX2224.2 |
| 3U | 16 отсеков |
 STSS Flagman RX2316.2 |
32 отсека | |
| 4U | 24 отсека |
 STSS Flagman RX2436.2 |
48 отсеков |
 STSS Flagman RX2472.2 |
В общем случае (как видно из таблицы), в серверы возможно установить в 2 раза больше жёстких дисков форм-фактора 2.5", по сравнению с серверами такого же размера, но с 3.5" жёсткими дисками.
Как уже было сказано ранее, в сегменте жёстких дисков корпоративного класса, максимальная ёмкость дисков двух различных форм-факторов - одинаковая, исходя из этого, применение дисковой подсистемы с отсеками 2.5" позволяет удвоить максимальную общую ёмкость хранилища. И даже при использовании жёстких дисков низкого ценового диапазона, в котором, на сегодня, максимальный объём жёстких дисков форм-фактора 3.5" примерно в 2 раза больше, чем у 2.5" дисков, максимальная ёмкость дисковых подсистем с отсеками разного форм-фактора будет примерно одинаковой.
В качестве дополнительного бонуса применения 2.5" жёстких дисков, очевидно, что за счёт меньших габаритов (2.5" диск меньше 3.5" диска в глубину) дисковая подсистема в сервере занимает меньший объём, что позволяет производителям немного уменьшить габариты серверов. Также следует заметить, что большинство современных SSD (твердотельных накопителей) выпускается в форм-факторе 2.5" и использование в сервере 2.5" отсеков гарантирует совместимость при установке SSD-накопителей, и, что особенно актуально, в будущем - при возможной модернизации сервера.
Жёсткие диски меньших размеров активно используются в системах с небольшими габаритами, в серверах высокой плотности монтажа, модульных и блейд-серверах. Например, в одном корпусе STSS Flagman HXQ226.2 высотой 2U находятся сразу 4 двухпроцессорных сервера и 24 жёстких диска форм-фактора 2.5", то есть к каждому серверу подключены сразу 6 жёстких дисков 2.5" форм-фактора. Для получения такого же количества 3.5" дисков корпус сервера должен быть в 2 раза выше - высотой не 2U, а 4U.
Такой параметр, как максимальный объём дискового пространства конечно важен, но не всегда. В дисковых подсистемах серверов корпоративного класса производительность дисковой подсистемы (количество операций ввода-вывода в секунду, IOPS) гораздо важнее общей ёмкости дискового хранилища.
Количество RAID-групп (LUN) дисковой подсистемы и их производительность (IOPS) возрастают при увеличении числа подключенных жёстких дисков, поэтому очевидно, что большее количество 2.5" дисков даст серьёзное преимущество по сравнению с небольшим массивом из 3.5" HDD.
Для сравнения - два 2.5" жёстких диска с 10.000rpm (оборотов в минуту) корпоративного класса на хорошем RAID-контроллере превзойдут по производительности один 3.5" диск с 15.000rpm. При этом, цена двух 2.5" 10.000rpm дисков объёмом по 300GB и одного 3.5" 15.000rpm диска объёмом 600GB будет примерно одинакова.
Такой параметр как линейная скорость чтения/записи на внешних треках, теоретически, должна быть выше у жёстких дисков 3.5" чем у 2.5" (при одинаковой скорости вращения шпинделя и при одинаковой плотности записи) просто за счёт физически большего размера пластин, но в реальности отличия незначительны, так как в высокопроизводительных жёстких дисках разных форм-факторов зачастую находятся пластины одинакового размера.
В общем случае, чем больше в сервере жёстких дисков, тем больше электропотребление (более мощными должны быть блоки питания), и больше тепловыделение (более мощной должна быть система вентиляции сервера и затраты на охлаждение). Однако, по сравнению с 3.5" моделями жёстких дисков, современные 2.5" жесткие диски имеют в 2 раза меньшее энергопотребление (во всех режимах) и, как следствие, меньшее тепловыделение и затраты на охлаждение. Таким образом, сервер с 24-мя 2.5" жёсткими дисками потребляет электричества и греет окружающее пространство меньше, чем сервер с 12-ю 3.5" жёсткими дисками.
Надёжности жёстких дисков всегда уделяется большое внимание. За счёт уменьшения габаритов (и дополнительных инженерных решений) 2.5" жёсткие диски обладают повышенной устойчивостью к вибрации и механическим воздействиям. Это подтверждается самими производителями, наработка на отказ (MTBF) у последних моделей 2.5" жёстких дисков составляет 2 млн. часов, по сравнению с лучшими моделями 3.5" жестких дисков, у которых MTBF декларируется на уровне 1,3-1,6 млн. часов.
И последнее, не смотря на то, что в серверах это не актуально, но 2.5" диски производят при работе немного меньший шум по сравнению с 3.5" моделями.
В итоге, можно кратко сформулировать плюсы и минусы, а также сферы применения жестких дисков различных форм-факторов.
Преимущества жестких дисков в разных форм-факторах
3.5" LFF – больше объём одного диска, меньше цена за гигабайт:
- при одинаковой плотности записи, на пластину большего размера помещается больше информации
- максимальная ёмкость одного HDD больше (в сегменте жёстких дисков низкого ценового диапазона)
- дешевле стоимость в пересчете на гигабайт объёма диска
2.5" SFF – больше ёмкости и производительности на единицу пространства, занимаемую сервером или системой хранения данных в стойке:
- в 2 раза больше ёмкость хранения в ограниченном пространстве - меньшие габариты и, как следствие, большая плотность ёмкости на единицу объёма пространства (Гигабайт/см.куб) или на единицу размера сервера в стойке (Гигабайт/Unit)
- выше производительность системы хранения в ограниченном пространстве - меньшие габариты и, как следствие, большая плотность ввода-вывода дисковой подсистемы на единицу объёма пространства (IOPS/см.куб) или на единицу размера сервера в стойке (IOPS/Unit)
- в 2 раза меньшее энергопотребление (во всех режимах) и, как следствие, меньшее тепловыделение и затраты на охлаждение
- повышенная устойчивость к вибрации и механическим воздействиям, более высокая наработка на отказ (MTBF)
- меньший шум при работе
Сферы применения жестких дисков разных форм-факторов
3.5" LFF:
- в традиционных серверах и системах хранения данных, в которых размер (габариты корпуса сервера) не является определяющим фактором - серверы общего назначения
- в серверах или системах хранения данных большой ёмкости, в которых не требуется высокая производительность - файл-серверы, архивные или резервные хранилища, NAS, серверы видеорегистрации
2.5" SFF:
- в системах, в которых небольшие габариты являются определяющим фактором - 1U rackmount серверы
- в серверах высокой плотности монтажа, модульных и блейд-серверах
- в системах с высокой производительностью дисковой подсистемы за счёт большого количества быстрых жёстких дисков - серверы приложений, оперативных баз данных
- в системах с большим количеством RAID-групп - серверы баз данных
- в системах с максимальной надёжностью всех компонентов - отказоустойчивые серверы
- в системах с низким или ограниченным энергопотреблением - серверы хостинга, дата-центра
