Hard disk Toshiba e CERN, oltre i limiti dell’elaborazione dati

Il Large Hadron Collider (LHC) del CERN è all’avanguardia della ricerca fisica. I dati generati dalle sue fasi “Run 1” e “Run 2” sono già stati utilizzati per dimostrare l’esistenza di particelle atomiche finora mai identificate, e dunque ampliare la nostra conoscenza dell’universo e come questo si è formato. In particolare, nel 2012 i dati hanno permesso di confermare l’esistenza del bosone di Higgs.

I numeri del CERN sono impressionanti. Si parte dalla dimensione del large hadron collider, un acceleratore di particelle circolare con un raggio di 4,3 km, fino alla velocità di collisione delle particelle: all’interno dei rilevatori dell’esperimento con il LHC si possono verificare fino a 1 miliardo di collisioni di particelle ogni secondo. Tuttavia, è la quantità di dati raccolti

che desta maggiore impressione, infatti le collisioni generano 1 petabyte (PB) di dati al secondo. 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.

Questi dati sono immagazzinati nel centro elaborazione dati del CERN e 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. L’attuale centro archiviazione dati del CERN comprende buffer hard disk con 3200 JBOD 

(Just a Bunch of Disks) che contengono 100.000 hard disk drive (HDD), per un totale di 350 PB.

Le fasi Run con il LHC stanno continuando e con esse anche la necessità di archiviare i dati. La futura fase Run 3 del CERN è prevista per il 2021.

Volumi di dati senza precedenti

Gli hard disk di Toshiba 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.

Negli anni, come é possibile comprendere dall’infografica soprastante, Toshiba ha offerto hard disk sempre più all’avanguardia, al fine permettere al CERN di espandere la propria capacità complessiva e migliorare notevolmente le prestazioni, oltre a minimizzare i tempi di downtime. Ad esempio, con l’introduzione della serie MG07 il valore MTTF (Mean-Time-To-Failure) è incrementato in modo significativo, toccando 2,5 milioni di ore.

Le esigenze 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.

Il

lancio pianificato da parte di Toshiba di drive basati su tecnologia CMR (registrazione magnetica convenzionale) e 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.

 

Infine, 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 pollici.