Mbanye ike mbụ nke ụwa, IBM RAMAC 305, nke ewepụtara na 1956, nwere naanị 5 MB data, dị kilogram 970 ma were nha ya na friji ụlọ ọrụ. Ọkọlọtọ ụlọ ọrụ ọgbara ọhụrụ nwere ike ịnya isi nke 20 TB. Cheedị echiche: afọ 64 gara aga, iji dekọọ ọnụọgụ ozi a, a ga-achọrịrị ihe karịrị nde 4 RAMAC 305, na nha ebe data achọrọ iji nabata ha ga-agafe 9 square kilomita, ebe taa obere igbe na-atụ. ihe dị ka gram 700! N'ọtụtụ ụzọ, mmụba a dị egwu na njupụta nchekwa enwetara ekele maka mmelite na ụzọ ndekọ magnetik.
O siri ike ikwere, mana usoro nhazi nke draịva siri ike agbanwebeghị ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ afọ 40, malite na 1983: nke ahụ bụ mgbe mbụ 3,5-inch hard drive RO351, nke ụlọ ọrụ Scottish Rodime mepụtara, hụrụ ìhè nke ụbọchị. Nwa a nwere platter magnetik abụọ nke 10 MB nke ọ bụla, nke pụtara na ọ nwere ike ijide data okpukpu abụọ karịa nke 412-inch ST-5,25 Seagate emelitere n'otu afọ maka IBM 5160 kọmputa nkeonwe.
Rodime RO351 - draịvụ ike nke anụ ọhịa 3,5 nke mbụ n'ụwa
N'agbanyeghị ihe ọhụrụ ya na kọmpat size, n'oge a tọhapụrụ ya RO351 tụgharịrị bụrụ ihe na-abaghị uru nye onye ọ bụla, na mgbalị niile Rodime mere iji nweta akara n'ahịa draịvụ ike dara, nke mere na 1991 ụlọ ọrụ ahụ kwụsịrị. kwụsị ọrụ ya, na-ere ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ akụ niile dị na ibelata ndị ọrụ na opekempe. Otú ọ dị, Rodime echereghị na ọ ga-adaba: n'oge na-adịghị anya, ndị na-emepụta draịvụ ike kacha ukwuu malitere ịkpọtụrụ ya, na-achọ ịzụta ikike iji ụdị ihe ndị Scots kwadoro. Ugbu a, inch 3,5 bụ ọkọlọtọ anabatara maka mmepụta nke HDD ndị ahịa na draịva ụlọ ọrụ.
Site na ọbịbịa nke netwọkụ akwara ozi, mmụta miri emi na ịntanetị nke ihe (IoT), oke data nke ụmụ mmadụ mepụtara malitere itolite nke ukwuu. Dị ka atụmatụ nke ụlọ ọrụ nyocha IDC si kwuo, na 2025 ọnụọgụ ozi nke ma ndị mmadụ onwe ha na ngwaọrụ ndị gbara anyị gburugburu ga-eru 175 zettabytes (1 Zbyte = 1021 bytes), na nke a n'agbanyeghị na na 2019 nke a ruru 45 Zbytes. , na 2016 - 16 Zbytes, na azụ na 2006, ngụkọta ego nke data emepụtara n'ime akụkọ ihe mere eme a na-ahụ anya agafeghị 0,16 (!) Zbytes. Teknụzụ ọgbara ọhụrụ na-enyere aka ịnagide mgbawa ozi, ọ bụghị nke kacha nke bụ ụzọ dị mma nke ndekọ data.
LMR, PMR, CMR na TDMR: Kedu ihe dị iche?
Ụkpụrụ nke ọrụ nke draịva siri ike dị nnọọ mfe. Plate metal dị mkpa nke ejiri akwa ferromagnetic kpuchie (ihe kristal nke nwere ike ịnọgide na-enwe magnetized ọbụlagodi mgbe ekpughere ya na mpaghara ndọta mpụga na okpomọkụ dị n'okpuru ebe Curie) na-aga n'ihe metụtara ngalaba ide ihe na oke ọsọ (5400 revolutions kwa nkeji ma ọ bụ Ọzọ). Mgbe a na-etinye ọkụ eletrik na isi ihe odide, ebe ndọta na-agbanwe agbanwe na-ebilite, nke na-agbanwe ntụziaka nke vector magnetization nke ngalaba (mpaghara dị iche iche) nke feromagnet. Ọgụgụ data na-eme ma ọ bụ n'ihi nhụsianya nke induction electromagnetic (mmegharị nke ngalaba n'akụkụ ihe mmetụta na-eme ka ọdịdị nke eletrik na-agbanwe agbanwe na nke ikpeazụ), ma ọ bụ n'ihi nnukwu magnetoresistive mmetụta (n'okpuru mmetụta nke magnetik eletrik eletrik. nguzogide mgbanwe ihe mmetụta), dị ka etinyere ya na draịva ọgbara ọhụrụ. Ngalaba ọ bụla na-edobe otu ntakịrị ozi, na-ewere uru ezi uche dị na ya "0" ma ọ bụ "1" dabere na ntụzịaka nke vector magnetization.
Ogologo oge, draịva siri ike na-eji usoro Longitudinal Magnetic Recording (LMR), nke ngalaba magnetization vector dina n'ime ụgbọ elu nke efere magnetik. N'agbanyeghị ịdị mfe nke mmejuputa iwu, nkà na ụzụ a nwere nnukwu ndọghachi azụ: iji merie coercivity (ntụgharị nke ihe ndọta n'ime otu mpaghara mpaghara), a ghaghị ịhapụ mpaghara nchekwa dị egwu (nke a na-akpọ oghere nche) n'etiti. egwu egwu. N'ihi ya, njupụta kacha ndekọ nke enwetara na njedebe nke teknụzụ a bụ naanị 150 Gbit/inch2.
Na 2010, ọ fọrọ nke nta ka ọ bụrụ PMR (Perpendicular Magnetic Recording) dochie LMR. Isi ihe dị iche n'etiti teknụzụ a na ndekọ magnetik ogologo bụ na vector direction magnetik nke ngalaba ọ bụla dị n'akụkụ 90 Celsius n'elu efere magnetik, nke mere ka ọ dị ntakịrị belata ọdịiche dị n'etiti egwu.
N'ihi nke a, njupụta data ndekọ abawanyela nke ukwuu (ruo 1 Tbit / in2 na ngwaọrụ ọgbara ọhụrụ), na-achụghị àgwà ọsọ na ntụkwasị obi nke draịva siri ike. Ugbu a, ndekọ magnetik perpendicular na-achịkwa ahịa, nke mere a na-akpọkarị ya CMR (Conventional Magnetic Recording). N'otu oge ahụ, ịkwesịrị ịghọta na ọ nweghị ọdịiche dị n'etiti PMR na CMR - ọ bụ ụdị aha ahụ dị iche.
Mgbe ị na-amụ njirimara teknuzu nke draịva siri ike nke oge a, ị nwekwara ike ịhụ mbiri nke TDMR dị omimi. Karịsịa, teknụzụ a na-eji draịva klaasị ụlọ ọrụ . Site n'echiche physics, TDMR (nke na-anọchi anya ndekọ Magnetic Magnetic abụọ) adịghị iche na PMR nke mbụ: dị ka ọ dị na mbụ, anyị na-emeso egwu ndị na-adịghị agafe agafe, ngalaba nke na-adabere na mbara igwe nke magnetik. efere. Ọdịiche dị n'etiti teknụzụ dị na ụzọ isi agụ ozi.
N'ime ngọngọ nke isi magnetik nke draịva siri ike emepụtara site na iji teknụzụ TDMR, isi ihe ọ bụla nwere sensọ ịgụ ihe abụọ na-agụ data n'otu oge site na egwu ọ bụla gafere. Nkwụghachi ụgwọ a na-enye onye na-ahụ maka HDD aka inyocha mkpọtụ elektrọn nke ọma, nke ọdịdị ya na-akpata site na ntinye aka intertrack (ITI).
Ịdozi nsogbu ITI na-enye uru abụọ dị oke mkpa:
- ibelata ihe na-eme mkpọtụ na-enye gị ohere ịbawanye njupụta ndekọ site na ibelata anya n'etiti egwu egwu, na-enye uru na mkpokọta ikike ruo 10% ma e jiri ya tụnyere PMR nkịtị;
- Ejikọtara ya na teknụzụ RVS na microactuator ọnọdụ atọ, TDMR na-egbochi mkpọtụ ntụgharị nke draịva siri ike kpatara, na-enyere aka nweta ọkwa arụmọrụ na-agbanwe agbanwe ọbụlagodi na ọnọdụ ọrụ kacha sie ike.
Kedu ihe bụ SMR na kedu ihe eji eri ya?
Ogo isi ihe odide ahụ dị ihe dịka 1,7 ugboro ka ukwuu ma e jiri ya tụnyere nha nke ihe mmetụta ọgụgụ. Enwere ike ịkọwa nnukwu ọdịiche dị otú ahụ n'ụzọ dị mfe: ọ bụrụ na emebere modul ndekọ ahụ ọbụna ka ọ dịkwuo ntakịrị, ike nke oghere magnetik nke ọ nwere ike ịmepụta agaghị ezuru iji magnetize ngalaba nke oyi akwa ferromagnetic, nke pụtara na data ahụ ga-adị mfe. agaghị echekwa ya. N'ihe gbasara ihe mmetụta ọgụgụ, nsogbu a anaghị ebili. Ọzọkwa: mbelata ya na-eme ka o kwe omume ibelata mmetụta nke ITI ahụ a kpọtụrụ aha n'elu na usoro ọgụgụ ozi.
Eziokwu a tọrọ ntọala Shingled Magnetic Recording (SMR). Ka anyị chọpụta ka o si arụ ọrụ. Mgbe ị na-eji PMR ọdịnala, a na-atụgharị isi ederede n'akụkụ egwu ọ bụla gara aga site n'ebe dị anya ka obosara ya + obosara nke oghere nche.
Mgbe ị na-eji usoro ndekọ magnetik tiled, isi ihe na-aga n'ihu na-aga n'ihu naanị akụkụ nke obosara ya, yabụ, egwu ọ bụla gara aga ka nke na-esote dechie ya nke ọma: egwu magnetik na-agbakọta ibe ya dị ka taịlị elu ụlọ. Usoro a na-enye gị ohere ịbawanye njupụta ndekọ ahụ, na-enye uru nke ruru 10%, na-enweghị emetụta usoro ọgụgụ. Otu ihe atụ bụ - 3.5-inch 20 TB draịva mbụ nke ụwa nwere interface SATA/SAS, nke emere ka ọdịdị ya kwe omume site na teknụzụ ndekọ magnetik ọhụrụ. Yabụ, ntụgharị gaa na diski SMR na-enye gị ohere ịbawanye njupụta nke nchekwa data n'otu racks yana ọnụ ahịa pere mpe maka ịkwalite akụrụngwa IT.
N'agbanyeghị nnukwu uru dị otú ahụ, SMR nwekwara ihe ndọghachi azụ doro anya. Ebe ọ bụ na egwu magnetik na-ejikọta ibe ya, imelite data ga-achọ ka e degharịa ọ bụghị naanị iberibe a chọrọ, kamakwa egwu niile na-esote n'ime efere magnetik, nke olu ya nwere ike gafere 2 terabytes, nke nwere ike iduga n'ịda mbà na arụmọrụ.
Enwere ike idozi nsogbu a site na ijikọta ọnụ ọgụgụ egwu n'ime otu dị iche iche a na-akpọ zones. Agbanyeghị na ụzọ a iji hazie nchekwa data na-ebelatatụ ikike HDD zuru oke (ebe ọ dị mkpa idowe oghere zuru oke n'etiti mpaghara iji gbochie idegharị egwu sitere na otu dị nso), ọ nwere ike ime ka usoro imelite data dịkwuo ngwa ngwa, ebe ugbu a. naanị ọnụ ọgụgụ dị nta nke egwu na-etinye aka na ya.
Ndekọ magnetik tile gụnyere ọtụtụ nhọrọ mmejuputa iwu:
- SMR jisiri mbanye
Isi uru ya bụ na ọ dịghị mkpa ịgbanwe ngwanrọ na/ma ọ bụ ngwaike, ebe onye na-ahụ maka HDD na-achịkwa usoro ndekọ data. Enwere ike ijikọ draịva dị otú ahụ na sistemụ ọ bụla nwere interface achọrọ (SATA ma ọ bụ SAS), mgbe nke ahụ gasịrị, draịvụ ahụ ga-adị njikere ozugbo maka ojiji.
Ọdịmma nke ụzọ a bụ na ọkwa arụmọrụ dịgasị iche, na-eme Drive Managed SMR adịghị mma maka ngwa ụlọ ọrụ ebe arụmọrụ sistemụ na-agbanwe agbanwe dị oke mkpa. Agbanyeghị, draịva ndị dị otú ahụ na-arụ ọrụ nke ọma n'ọnọdụ ọnọdụ na-enye ohere zuru oke maka mmebi data ndabere ga-eme. Dịka ọmụmaatụ, draịva DMSMR , kachasị maka iji dị ka akụkụ nke obere 8-bay NAS, ga-abụ nhọrọ magburu onwe ya maka usoro nchekwa ma ọ bụ ndabere nke chọrọ nchekwa nchekwa ogologo oge.
- Onye ọbịa jisiri SMR
Onye ọbịa jisiri SMR bụ mmejuputa ihe ndekọ tied kacha amasị maka iji na gburugburu ụlọ ọrụ. N'okwu a, sistemụ nnabata n'onwe ya na-ahụ maka ijikwa ọsọ data na ịgụ / dee arụmọrụ, na-eji maka ebumnuche ndị a ATA (Zoned Device ATA Command Set, ZAC) na SCSI (Zoned Block Commands, ZBC) interface extensions mepụtara site na INCITS. Kọmitii T10 na T13.
Mgbe ị na-eji HMSMR, a na-ekewa ikike nchekwa niile dị na draịva ahụ ụzọ abụọ: Mpaghara Conventional, nke a na-eji echekwa metadata na ndekọ na-enweghị usoro (nke na-arụ ọrụ nke cache), yana mpaghara mpaghara achọrọ Ederede, nke nwere. nnukwu akụkụ nke mkpokọta ike mbanye ike nke edere data n'usoro n'usoro. A na-echekwa data na-enweghị usoro n'ime ebe nchekwa, ebe enwere ike ibuga ya na mpaghara ederede kwesịrị ekwesị. Nke a na-eme ka a hụ na edere akụkụ anụ ahụ niile n'usoro n'usoro n'usoro radial ma na-edegharị ya naanị mgbe mbufe cyclic gachara, na-ebute ịrụ ọrụ sistemu kwụsiri ike na nke a na-ahụ anya. N'otu oge ahụ, HMSMR draịva na-akwado iwu ọgụgụ enweghị usoro n'otu ụzọ ahụ draịva na-eji PMR ọkọlọtọ.
A na-emejuputa SMR onye ọbịa na draịvụ ike nke ụlọ ọrụ .
Ahịrị ahụ gụnyere SATA na draịva SAS nwere ikike dị elu emebere maka ojiji na ebe data hyperscale. Nkwado maka ndị ọbịa jisiri SMR na-agbasawanye ngwa ngwa nke draịva siri ike dị otú ahụ: na mgbakwunye na sistemụ ndabere, ha zuru oke maka nchekwa igwe ojii, CDN ma ọ bụ nyiwe nkwanye ugwu. Ikike dị elu nke draịva siri ike na-enye gị ohere ịbawanye njupụta nchekwa nke ukwuu (n'otu racks) yana ọnụ ahịa nkwalite pere mpe, yana ike dị ala (ọ bụghị ihe karịrị 0,29 watts kwa terabyte nke ozi echekwara) yana ikpo ọkụ (na nkezi 5 Celsius C dị ala). karịa analogues) - ọzọ belata ụgwọ ọrụ maka nlekọta data center.
Naanị ihe ndọghachi azụ nke HMSMR bụ ịdị mgbagwoju anya nke mmejuputa. Ihe bụ na taa ọ dịghị sistemụ arụmọrụ ma ọ bụ ngwa nwere ike ịrụ ọrụ na draịva dị otú ahụ site na igbe ahụ, nke mere na achọrọ mgbanwe dị ukwuu na nchịkọta ngwanrọ iji gbanwee akụrụngwa IT. Nke mbụ, nke a na-echegbu onwe ya, n'ezie, OS n'onwe ya, nke na ọnọdụ nke ebe data nke oge a na-eji multi-core na multi-socket sava bụ ọrụ na-adịghị mkpa. Ị nwere ike mụtakwuo maka nhọrọ maka mmejuputa nkwado SMR Onye Ọbịa jisiri na akụrụngwa pụrụ iche , raara onwe ya nye okwu nke nchekwa data zonal. Ozi anakọtara ebe a ga-enyere gị aka nyocha mbido njikere nke akụrụngwa IT gị maka ibufe na sistemụ nchekwa mpaghara.
- Onye ọbịa Aware SMR (Ọbịa Aware SMR)
Ngwa ndị anabatara Aware SMR na-ejikọta mma na mgbanwe nke Drive Managed SMR na nnukwu ide ọsọ nke SMR Onye ọbịa jisiri ike. Dọkịta ndị a dakọtara na sistemụ nchekwa ihe nketa ma nwee ike ịrụ ọrụ na-enweghị njikwa ozugbo site n'aka onye ọbịa, mana na nke a, dịka ọ dị na draịva DMSMR, arụmọrụ ha na-aghọ enweghị atụ.
Dị ka Host Managed SMR, Host Aware SMR na-eji ụdị mpaghara abụọ: Mpaghara Conventional maka ederede na-enweghị usoro yana Mpaghara ahọrọ nke ọma. Nke ikpeazụ, n'ụzọ dị iche na Mpaghara Ederede achọrọ nke a kpọtụrụ aha n'elu, na-atụgharị ozugbo na udi nke ndị na-eme oge niile ma ọ bụrụ na ha amalite ịdekọ data n'usoro.
Mmezu nke maara nke ọma nke SMR na-enye usoro dị n'ime maka mgbake site na ederede na-ekwekọghị ekwekọ. A na-ede data na-enweghị usoro na mpaghara cache, site na ebe diski nwere ike ịnyefe ozi ahụ na mpaghara ederede usoro mgbe a natara ihe niile dị mkpa. Disk na-eji tebụl indirection iji jikwaa enweghị iwu na nbibi ndabere. Agbanyeghị, ọ bụrụ na ngwa ụlọ ọrụ chọrọ ịkọ amụma yana arụmọrụ kachasị, nke a ka nwere ike nweta naanị ma ọ bụrụ na onye nnabata ahụ na-ejikwa njikwa data niile na mpaghara ndekọ.
isi: www.habr.com