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多读写臂技术一块硬盘上的RAID

gecimao 发表于 2019-04-25 12:59 | 查看: | 回复:

  希捷的多读写臂技术是在最“传统的”数据存储设备上,进行的一次大幅度改进。在传统的硬盘中虽然有多个读写悬臂和磁头,配合多个磁碟的上下表面数据层,但它们都固定在一个轴上,靠着单一的动作机构将磁头定位到不同的存储区域。也就是说,当读写第一张磁碟的上表面某处数据时,第一张磁碟的下表面磁头以及其他所有磁碟的磁头,可能都位于不需要的数据区域,没有进行任何读写(图1)。

  多读写臂技术就是为了摆脱这个限制而开发的,它其实就是在硬盘内部安装两组可独立运作的悬臂。多读写臂技术可以提供两个“并行访问流”,两组磁头可以同时读取、写入、或者一读一写,有望极大地提升机械硬盘的吞吐能力(IOPS),这与RAID 0的实际效果很相似,不过只需要单个硬盘就能实现(图2)。

  其实类似的设计在之前也出现过,例如在1996年被希捷收购的康诺(CONNER)就推出过双读写臂的硬盘,在磁碟两侧各安装一个读写臂组,也就是一个面上有两个磁头,这样虽然效率更高,但在协调性方面要求也更高(图3)。而希捷则让两次磁头分别使用不同的盘片,使用起来更加灵活,控制难度也要小得多。

  从目前透露出的测试结果看,双读写臂设计的硬盘数据传输速度达到了480MB/s,比现在的7200rpm硬盘速度提升了一倍,已经接近主流SSD的水平,也接近了SATA 3.0接口的极限速度。

  在多读写臂实现的同时,希捷还有可能使用HAMR(热辅助磁记录)技术。这种技术是通过激光热辅助技术在高稳定的媒体上进行数据磁记录,磁头在进行记录时会短暂地加热磁盘表面(图4),可以缩小数据位,同时避开现有HDD硬盘中的超顺磁效应限制。这种方法可以增加数据密度,达到每平方英寸500GB的存储容量。更大的存储密度可以让磁头以同样速度运动时扫过更多的数据,会使读取性能进一步提升,不过从原理来看,存储数据时需要使用更高稳定性的材料,也可能需要更长的冷却时间,所以写入性能是否会明显提升尚未可知。

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