Conçue pour l’endurance, la gamme de disques durs Red Pro (3,5 pouces) de Western Digital sont une déclinaison des modèles dit entreprise UltraStar à destination des systèmes de stockage NAS. Doté d’une interface Sata III (6 Go/s), le modèle Red Pro WD201KFGX 20 To (CMR), que nous avons testé, exploite neuf plateaux (2,2 To avec une surface de 1 131 Gbits/sq²) avec avec dix-huit têtes (actionneur à trois niveaux) travaillant à une vitesse de 7200 t/m avec 512 Mo de mémoire cache interne pour optimiser les phases d’écriture et de lecture. Précisons que WD propose également des disques durs Red (5200 t/m) à des prix inférieurs pour les petites configurations NAS. Les capacités en stockage sont modestes pour les modèles Red (de 2 à 6 To), alors que les Red Pro culminent à 22 To.  

L'architecture matérielle du Red Pro 20 To est une combinaison de tout ce que propose WD pour allonger la durée de vie de ses disques durs 24/7, à savoir le recours à l’ePMR (electrical Perpendicular Magnetic Recording) pour réduire la consommation d'énergie (6,9 Watts en fonctionnement et 1,6W en veille), une réduction des nuisances sonores et des vibrations grâce à un scellage du boîtier à l'hélium (HelioSeal) et à la technologie 3D Active Balance, une charge de travail annoncée de 300 To par an (les modèles pour datacenter montent à 550 To par an), un MTBF estimé à 1 million d'heures, auquel s’ajoute une garantie constructeur de cinq ans.  En complément, WD a équipé son lecteur de la technologie NASware 3.0 intégrée au firmware, qui améliore la fiabilité et les performances globales du disque dur dans un NAS, notamment pour la reconstruction d’un volume en cas de défaillance. Pour bien travailler, tous les disques durs doivent bien sûr être du même type dans le sous-système de stockage en réseau.

La technologie OptiNAND permet d'exploiter au mieux la capacité de stockage des disques durs WD en reléguant à la NAND flash la conservation des métadonnées. (Crédit WD)

OptiNAND sur un disque dur NAS

De type hybride, le Red Pro 20 To bénéficie de la technologie OptiNAND avec une mémoire NAND flash d’une capacité 64 Go (BICS3/3D TLC), qui ne travaille pas comme l’espace tampon de 512 Mo. Avec OptiNAND, et les algorithmes intégrés au contrôleur de type SoC, WD optimise l’exploitation de ses disques durs de grande capacité sans recourir au SMR et réussit à réallouer un peu d'espace de stockage aux données en poussant les métadonnées sur la NAND flash. Comme nous l’avait expliqué Ravi Pendekanti, vice-président senior en charge de la gestion et du marketing des produits HDD chez WD lors d’un point presse en septembre 2021, "il y avait un énorme piège dans ces [disques durs hybrides d’ancienne génération]". Les lecteurs ne connaissaient pas le type de données qu'ils contenaient, ils ne savaient donc pas que les données chaudes étaient fréquemment consultées et devaient être écrites sur la flash, tandis que les données chaudes ou froides qui n'étaient pas aussi consultées devaient être écrites sur le disque dur. "Tout le monde ne pouvait pas toujours savoir où les données devaient aller, ou s'il s'agissait de données chaudes, tièdes ou froides, et c'est pourquoi ce système n'a jamais décollé", a déclaré M. Pendekanti.

"Mais grâce à cela, nous sommes en mesure d'aller de l'avant avec les leçons apprises et un modèle différent de celui du passé." La mémoire OptiNAND dotée d'une interface UFS stocke les métadonnées liées aux fichiers pour optimiser le déplacement des têtes de lecture et d'écriture. Ces métadonnées, auparavant conservées sur les plateaux, libèrent en outre de l'espace sur les disques durs, puisque plus la densité du disque dur est élevée, plus il génère de métadonnées. De plus, OptiNAND est compatible avec la technologie ArmorCache, pour la sécurité des données, qui dope les performances et la protection du cache en écriture. Le contrôle des bad blocs ainsi que du nivellement de l'usure des composants flash sont également pilotés par l’algorithme associé au contrôleur.

Avec la technologie OptiNAND installée sur le Red Pro 20 To, WD optimise les phases d'écriture et de lecture en conservant sur la NAND flash de 64 Go les métadonnées des fichiers. (Crédit WD).

Pour la partie test, comme il n’est pas possible de mesurer les performances de ce disque dur dans une baie NAS en mode RAID – il faudrait plusieurs disques durs WD Red Pro 20 To - nous nous sommes rabattus sur un test individuel avec un PC (Intel Core i9 10850K avec une carte mère Asus Maximus XII Extreme dotée de 64 Go de DDR4). À titre simplement indicatif, puisque l’usage de ce disque dur est plus adapté au stockage en réseau, CrystalDiskMark remonte une vitesse moyenne de 269 Mo/s en lecture et 245 Mo/s en écriture (moyenne de trois mesures). Ce qui est très satisfaisant même s’il est encore loin d’égaler les performances des SSD encore dotés d’une interface SATA.

Avec son Red Pro 20 To dopé à l’OptiNAND, Western Digital propose une architecture solide et résistante si on respecte la charge de travail annoncée (300 To par an). Un disque dur intéressant pour équiper les NAS Sata de type iXSystems, Qnap, Synology et bien sûr Western Digital. Précisons pour conclure que le Red Pro 20 To est commercialisé au prix de 465€ HT.