儲存設備 疊瓦式磁記錄：希捷5TB硬碟

[ack001]

早於物理極限的不僅僅有摩爾定律、NAND快閃記憶體，還有機械硬碟。希捷就承認，其最新的單碟1TB技術已經把讀寫磁頭縮小得不能再小了，碟片上的磁軌間距也已經靠得不能再近了，因此必須在存儲架構上進行變革。

希捷的解決方案叫做疊瓦式磁記錄(Shingled Magneting Recording/SMR)，其實原理很簡單：磁軌大小通常取決於寫入磁頭大小，都比讀取磁頭要大，而磁軌寬度一般做得比實際需要略大一些，以降低讀回資料時不小心跑到鄰近磁軌的幾率。

SMR磁軌寫入

傳統磁軌寫入​

SMR就縮小了磁軌間的保護距離，特別是允許磁軌互相重疊，就像屋頂的疊瓦，這自然就能在不縮小磁頭的前提下大大提高存儲密度。儘管資料寫入涉及磁軌的全部寬度，但是硬碟關心的其實只是一小部分，相當於讀取磁頭寬度的那一點。

當然了，SMR也不是完美的，其缺點和NAND快閃記憶體很相似。如果是向一個空白的碟片寫入資料，SMR很好很強大，但如果面對已經存有資料的一系列磁軌，SMR的寫入過程其實是毀滅性的。寫入針對的仍是磁軌的全部寬度，而磁軌是互相重疊的，這就意味著覆蓋一個磁軌，也會影響鄰近的，會被一塊兒重寫。

希捷的解決辦法是對磁軌進行分組，在每一組的末端就不是疊瓦式佈局了。這會降低存儲密度，但重寫一部分磁軌不會導致整個硬碟的重寫，最壞也就是一個分組的重寫。

希捷宣稱已經出貨了100萬塊SMR硬碟(真沒聽說過)，但要到明年才會用它提高存儲密度，將單碟密度提高到1.25TB，並籍此打造四碟裝的5TB硬碟，還希望在增大容量的同時不會損失性能。

根據此前路線圖，希捷將在2014年第二季度發佈5TB硬碟，下半年再出6TB。

西數其實更激進，今年第四季度就會推出5TB的綠盤、紅盤，但沒有說具體用了什麼技術。

資料來源～

 

[authenticamd]

據說此一新架構可能影響寫入的速度，還是等一些測試結果吧。

 

[isaf03]

單碟10T理論的神人呢?
出來面對

 

[nio19881109]

感覺 現階段穩定度...不會很好
還是 4TB 多買幾顆吧 XDDD


傳說中 IBM 不是在研發新硬碟...

2008年
中新網引述國外媒體報導，計劃用來取代硬碟的，是IBM研究部門研發的一種新技術組件，
它比傳統硬碟更小，更輕，也沒有運轉馬達裝置，IBM正設法降低它的成本。
據說新組件的儲存容量可達目前硬碟的一百倍以上，將使用比人的頭髮細一萬倍的「納米線」來記錄和檢索數據資料。

當年 最大 好像是 1TB 還是 1.5TB....
100倍 算他 100TB

不知IBM 研究的如何~~~~

 

[saki咲夜]

當然了，SMR也不是完美的，其缺點和NAND快閃記憶體很相似。如果是向一個空白的碟片寫入資料，SMR很好很強大，但如果面對已經存有資料的一系列磁軌，SMR的寫入過程其實是毀滅性的。寫入針對的仍是磁軌的全部寬度，而磁軌是互相重疊的，這就意味著覆蓋一個磁軌，也會影響鄰近的，會被一塊兒重寫。

這句有更白話的説法嗎
看起來原本資料會被蓋過去？

 

[light涅梟]

看看日後的突破吧!

 

[litfal]

假設你要對Track 5寫入資料，因為他和下一個重疊，所以Track 5+1也會被寫入。
要把Track 5+1原本的資料補回去，就要再寫入一次，然後Track 5+2也會被蓋掉........

解決方法是，設計每間隔M個Track就有一個沒有用到SMR的技術，也就是寫入時不會影響到下一個Track。假設M是8個，每8個Track就是原文裡面提到的Band。
那麼上面的例子，重新寫入Track 8時，不會影響到Track 9，所以不會無限覆蓋。

流程是這樣：
命令 = (資料) => Track 5
1. 讀取Track 6 ~ Track 8 至 (緩衝) (這邊也可能直接讀一個Band)
2. 將(資料)寫入Track 5
3. 將(緩衝)寫入Track 6 ~ 8 (2與3可以合併進行)

當然，寫入會受到影響，尤其是小於一個Band的隨機寫入。
一次寫入的單位變成以一個Band為佳。
內部Cache的運用變得很重要。

我覺得，這種硬碟比較適合配合RAID使用。
RAID本身的Stripe操作本身就有類似的狀況。

 

[bill90419]

新技術出來也要兼顧穩定性阿，愈來愈小的磁區發生錯誤的機率也愈來愈高