Il laboratorio di fisica più grande al mondo supportato da Toshiba nel tener traccia delle centinaia di terabyte di dati generati ogni secondo

Gli hard disk di Toshiba Electronics Europe vengono utilizzati dal CERN dal 2014 per gestire gli enormi volumi di dati, e tre generazioni di tecnologia hard drive Toshiba hanno finora soddisfatto le crescenti esigenze di capacità di storage del centro.

Basti pensare che i dati generati dalle sue fasi “Run 1” e “Run 2” del Large Hadron Collider (LHC) del CERN ammontano a 1 petabyte (PB) di dati al secondo e che, anche dopo aver filtrato i soli eventi interessanti, il CERN ha la necessità di immagazzinare ogni mese circa 10 PB di nuovi dati da analizzare.

I dati vengono, infatti, immagazzinati nel centro elaborazione dati del CERN e sono condivisi con una rete di circa 170 centri elaborazione dati per la loro analisi, grazie alla Worldwide LHC Computing Grid (WLCG), la rete mondiale di calcolo per LHC. Anche per questo, l’attuale centro archiviazione dati del CERN comprende buffer hard disk con 3200 JBOD che contengono 100.000 hard disk drive (HDD), per un totale di 350 PB.

Fino a oggi, il CERN ha incrementato la propria capacità di archiviazione dati con Toshiba. Iniziata nel 2014 con l’acquisto degli hard drive del vendor, la collaborazione è proseguita nel 2015 con l’avvio della fase Run 2, che ha visto crescere in modo esponenziale la richiesta di capacità di archiviazione dati.

CERN ha, poi, aggiunto nuova capacità grazie al nuovo modello 6 TB SATA di Toshiba, il MG04ACA600E, rispondendo con l’introduzione di nuovi modelli di hard disk enterprise ad alta capacità alle necessità del CERN.

Non a caso, l’upgrade della capacità di archiviazione avviato dal CERN nel 2018 ha coinciso con il lancio della serie MG07 di Toshiba, che comprende i primi HDD server con capacità fino a 14 TB. Con l’acquisto della variante da 12 TB, il CERN ha raddoppiato la sua capacità per JBOD, portandola a 288 TB.

La serie MG07 incrementa la capacità senza cambiare il fattore di forma utilizzando l’elio al posto dell’aria. Questo consente l’utilizzo di piatti più sottili senza il flattering associato, fino a nove per drive.

Grazie al fatto di utilizzare la tecnologia CMR, gli hard disk MG07 possono far fronte a qualsiasi carico di lavoro senza il calo di prestazioni associato alla tecnologia SMR. Inoltre l’elio crea minore attrito dell’aria, riducendo in modo significativo l’energia richiesta per ruotare i piatti. Grazie alla precisa ottimizzazione dello spindle motor, la potenza di esercizio è stata ridotta di un terzo (da c. 11W a <7W) per il modello ad elio della serie MG07.

Per la serie MG07 il valore MTTF è incrementato in modo significativo, toccando 2,5 milioni di ore.

Le esigenze di maggiore capacità legate alla fase Run 3

Nel 2019, il LHC è stato nuovamente fermato per procedere all’installazione di ulteriori aggiornamenti, prima di riavviarlo per la fase Run 3, prevista per il 2021. Con l’accelerazione dei dati generati, è previsto un significativo incremento della domanda di capacità storage.

Come dichiarato in una nota ufficiale da Eric Bonfillou, responsabile della divisione Facility Planning and Procurement presso il dipartimento IT del CERN: «I prodotti e il supporto di Toshiba hanno saputo soddisfare i severi requisiti del CERN. In termini di potenza di calcolo e capacità storage, la nostra infrastruttura IT si è dimostrata all’altezza delle esigenze di calcolo scientifico, utilizzando al massimo gli hard disk ad alta capacità e affidabilità di Toshiba».

Il lancio pianificato da parte di Toshiba di drive basati su tecnologia CMR (registrazione magnetica convenzionale) ed SMR (registrazione magnetica a strati) che utilizzano lo stesso fattore di forma da 3,5” consentirà al CERN di accedere ai drive 16 TB e 18 TB, aggiungendo dunque 432 TB di nuova capacità per JBOD.

Quanto all’attività di sviluppo e ricerca nel periodo a lungo termine, Toshiba sta mettendo a punto una tecnologia di registrazione magnetica di prossima generazione che consentirà di incrementare ulteriormente le capacità di storage fino a superare 20 TB per HDD, sempre mantenendo il fattore di forma da 3,5”.