Disque dur SMR, PMR (CRM) et NAS

Depuis quelques jours, de nombreuses informations circulent autour des technologies SMR (Shingled Magnetic Recording) et PMR (Perpendicular Magnetic Recording) pour les disques durs. Dans +90% des cas, les fabricants ne communiquent pas sur les technologies choisies pour leurs produits de stockage. L’usage du SMR n’est pas indiqué pour fonctionner dans un environnement RAID avec un usage intensif… sauf que les constructeurs n’en font pas mention.

NAS et disque dur SMR

Western Digital, Seagate et Toshiba (pour ne citer qu’eux) proposent une large gamme de disques durs et ils utilisent tous les technologies SMR et PMR (également appelé CMR pour Classic Magnetic Recording). Malheureusement pour nous, aucun d’entre eux n’indique clairement quelle technologie ils utilisent dans les disques durs orientés NAS… mais les choses changent.

SMR : Atouts / Inconvénients

Un disque SMR dispose de têtes d’écriture plus larges que les têtes de lecture. Il est ainsi possible de chevaucher partiellement les pistes et donc écrire plus de données sur le disque. Selon les fabricants, il est possible de stocker plus d’information dans un disque dur (+25%) avec cette technique. On retrouve la technologie SMR dans les disques durs depuis 2014. En termes de performances, il n’y a aucun impact en lecture…

Écriture et SMR

Par contre en écriture, c’est différent. Lorsque le disque écrit (modification, suppression) une donnée, il doit ré-écrire les pistes qui la chevauchent alors que leurs données sont inchangées. Le disque ne va pas le faire en « temps réel ». Il va écrire la donnée modifiée dans une zone vide, sans toucher à l’originale (temporairement). Puis, lorsque le disque sera inactif (quelques millisecondes suffisent), un mécanisme se chargera de tout remettre en ordre : modification de la donnée originale et lecture/écriture des données adjacentes et enfin suppression de la donnée temporaire. C’est automatique et (presque) transparent pour le système et l’utilisateur. C’est ce qu’on appelle le DMSMR (Device-Managed Shingled Magnetic Recording). Rassurez-vous, le disque ne va pas être réécrit en entier. Les constructeurs rassemblent les pistes par bandes, où le mécanisme de chevauchement s’arrête.

SMR et RAID ?

Certains utilisateurs sur Reddit ont fait part de problèmes de performances rencontrés avec leurs disques WD Red (orientés NAS) dans des environnements RAID. Ils ne semblent pas tous impactés de la même manière. Leur point commun, il possède des disques WD Red récents.

Western Digital communique

Rapidement, Western Digital a annoncé que certains de ses disques utilisaient la technologie SMR, y compris WD Red.

Le fabricant s’est expliqué dans un long billet sur son blog « L’intensité des données des charges de travail typiques des NAS des petites entreprises et des particuliers est intermittente, ce qui laisse suffisamment de temps d’inactivité aux lecteurs DMSMR pour qu’ils puissent effectuer des tâches de gestion de données en arrière-plan selon les besoins et continuer à offrir des performances optimales aux utilisateurs » et d’ajouter « …nous comprenons que, parfois, nos disques peuvent être utilisés dans des charges de travail de système dépassant de loin les utilisations prévues. En outre, certains d’entre vous ont récemment partagé que dans certains cas d’utilisation plus intensive en lecture/écriture, les systèmes NAS alimentés par les disques durs WD Red ne fonctionnent pas comme on pourrait s’y attendre« .

Enfin, Western Digital termine en concluant « Nous savons que vous confiez vos données à nos produits, et nous ne prenons pas cela à la légère. Si vous avez acheté un disque WD Red, veuillez appeler notre service clientèle si vous rencontrez des problèmes de performance ou tout autre problème technique. Nous vous proposerons des options. Nous sommes là pour vous aider ».

Le fabricant en profite pour fournir la liste de ses disques utilisant la technologie SMR. Vous noterez que les WD Red Pro ne sont pas concernés.

WD Red pas tous concernés

Si votre disque WD est présent dans l’image ci-dessus, alors il utilise le SMR. À noter, les références WD Red ci-dessous ne sont pas impactées :

 
2 To (WD20EFRX) Amazon
3 To (WD30EFRX) Amazon LDLC
4 To (WD40EFRX) Amazon LDLC
6 To (WD60EFRX) Amazon

Seagate

Chez Seagate, le discours est le suivant « Seagate confirme ne pas utiliser la technologie Shingled Magnetic Recording (SMR) dans les disques IronWolf ou IronWolf Pro, qui sont spécialement conçus pour les solutions NAS« . C’est une bonne nouvelle, mais il ajoute également utiliser le SMR avec d’autres disques durs : Exos, Archive… mais aussi certains BarraCuda. Là, c’est un peu plus flou puisqu’il n’y a aucune mention sur les fiches techniques.

Toshiba

Toshiba s’est à son tour exprimé. Le constructeur indique que ses modèles pour NAS (appelé N300) n’utilisent pas non plus la technologie SMR. Pour les autres modèles, c’est plus compliqué puisque le fabricant ne souhaite pas se prononcer.

Et après ?

On espère bien sûr que ce « SMR Gate », comme certains aiment à l’appeler, changera les mentalités et que les fabricants communiqueront plus sur les technologies utilisées dans leurs disques durs et SSD.

À noter qu’un blog recense toutes les communications qui peuvent être faites à travers le monde et regroupe les technologies utilisées dans les disques durs. C’est un travail de fourmi qui prend beaucoup de temps, mais l’auteur est aidé par sa communauté. Ce site Web est accessible à cette adresse

  1. Ca fait plus de 5 ans que j’utilise un DS213+ avec des 2 To (WD20EFRX), OK ils ne sont pas récents, mais je n’ai jamais eu de soucis.

  2. je vais essayer de voir ce que j’ai en stock de disque pour voir si j’ai un combo même constructeur / même capacité / avec et sans PMR.

    JE suis curieux de voir si on est capable de mesurer une différence de performance sur des écritures.

  3. C’est très compliqué de mesurer objectivement le souci de perf car:
    * il faut écrire en continu pendant de longues périodes ( cd article) car, au moindre répit, le HDD va s’empresser de réécrire les tuilages et remettre en ordre
    * il faut des réécritures: en cas d’écritures sur des tuilanges « vides » pas de souci ( c’est d’ailleurs pour ça que les hdd supportent le TRIM.) ( c’est un bon moyen de détecter ces hdd smr: ils supportent TRIM … mais pa tous)
    * par contre, si on arrive dans la zone de turbulence ( reconstruction de raid par ex) on risque l’éjection des disques par le NAS et là c’est cata.

    * un bon test est l’utilisation de partitions cryptées ( remplies avec du bruit lors de la création de la partition/filesystem). puisque du point de vue du HDD, il y a déjà des données et chaque écriture est en fait une réécriture…

  4. Merci pour cet article très bien fait. Je le trouve plus synthétique et facile à lire que beaucoup d’autre. Il a la bonne longueur et renvoie vers le site du constructeur (wd ici) pour plus d’infos.
    C’est très propre.

    Merci encore 😉

  5. « Western Digital, Seagate et Toshiba (pour ne citer qu’eux) »

    Il va être difficile d’en citer d’autres, puisqu’il s’agit là désormais des seuls fabricants de disques dur … il n’y en a pas d’autres (WD possède HGST, Seagate possède Maxtor etc.)

    🙂

    La liste des disques Toshiba est officiellement précisée ici:

    https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/company/...

    1. il y en a d’autre juste bien connue, Western Digital, Seagate et Toshiba sont les principaux mais il y a d’autre marque comme itachi / samsung etc

  6. SMR = poubelle

    Il n’y a même pas à refléchir. Non seulement c’est mauvais en terme de perf mais c’est aussi moins fiable en terme de conservation des données.

  7. J’envisageais de changer un de mes HDD pour un WD RED 4To et je vois qu’il est SMR dans sa version à 256 Mo de cache… du coup cette problématique me laisse perplexe.
    Conseillez vous plutôt de switcher vers du IronWolf ? Je ne connais pas tres bien la marque Seagate car j’ai toujours fait confiance à du WD.

  8. Western Digital communique enfin ouvertement sur leur site en donnant dans un tableau les références des disques RED et RED Pro avec la technologie utilisée.

    1 To

    WD10JFCX (CMR)
    WD10EFRX (CMR)

    2 To

    WD20EFAX (SMR)
    WD20EFRX (CMR)
    WD2002FFSX (CMR)

    3 To

    WD30EFAX (SMR)
    WD30EFRX (CMR)

    4 To

    WD40EFAX (SMR)
    WD40EFRX (CMR)
    WD4003FFBX (CMR)

    6 To

    WD60EFAX (SMR)
    WD60EFRX (CMR)
    WD6003FFBX (CMR)

    8 To

    WD80EFAX (CMR)
    WD8003FFBX (CMR)

    10 To

    WD100EFAX (CMR)
    WD101EFAX (CMR)
    WD101KFBX (CMR)
    WD102KFBX (CMR)

    12 To

    WD120EFAX (CMR)
    WD121KFBX (CMR)

    14 To

    WD140EFFX (CMR)
    WD141KFGX (CMR)

    Source:

    https://www.westerndigital.com/fr-fr/products/inte...

    Le tableau est en bas de page

  9. Purée … j’ai hésité entre prendre des 6To et des 8To pour finalement aller sur les 8 … parfois le hasard fait bien les choses puisque les 8 sont en CMR … ???

  10. C’est curieux. Je m’attendais à trouver systématiquement du SMR sur les disques les plus capacitaires puisque le principal avantage de cette techno est d’augmenter la densité.

    Mais WD ne l’utilise que sur des disques de 6 To et moins.
    Quel est l’avantage alors ?

  11. Votre article est très intéressant. J’ai compris pourquoi mon Seagate Barracuda 8To ST8000DM004 acheté fin 2019 avait une vitesse d’écriture aussi médiocre (et instable) dans mon P.C. Je viens de le remplacer par un Seagate Ironwolf ST8000VN0022 (qui est un CMR, 7200 tr/min)que j’avais en stock de rechange pour mon NAS. l’amélioration sur la vitesse d’écriture de gros fichiers est spectaculaire : plus de 170Mo/s bien que plein aux 3/4 et cela avec une grande stabilité. En conclusion, je dirai que je me suis fait escroqué par Seagate. Le ST8000DM004 (SMR)ne me servira plus, à l’avenir, que pour faire de la sauvegarde et restera dans un placard…

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