HDD fa'atekonolosi fa'amaumau maneta: faigofie e uiga i le lavelave

HDD fa'atekonolosi fa'amaumau maneta: faigofie e uiga i le lavelave
O le ta'avale malosi muamua a le lalolagi, o le IBM RAMAC 305, na tatalaina i le 1956, na o le 5 MB o fa'amaumauga, e 970 kilokalama lona mamafa ma fa'atusa i le lapo'a i se pusaaisa fale gaosi oloa. O fu'a fa'aonaponei fa'aonaponei e mafai ona fa'amaualuga le gafatia o le 20 TB. Vaʻai faalemafaufau: 64 tausaga talu ai, ina ia mafai ona faʻamauina lenei aofaʻi o faʻamatalaga, e sili atu i le 4 miliona RAMAC 305 semanu e manaʻomia, ma o le tele o le nofoaga autu o faʻamaumauga e manaʻomia e faʻaogaina ai e sili atu i le 9 sikuea kilomita, ae o aso nei o se pusa laʻititi e mamafa. e tusa ma le 700 kalama! I le tele o auala, o lenei faʻateleina faʻateleina o le tele o le teuina na ausia faʻafetai i le faʻaleleia atili o metotia faʻamaumau.
E faigata ona talitonuina, ae o le mamanu autu o taʻavale malosi e leʻi suia mo le toeitiiti atoa le 40 tausaga, amata i le 1983: o le taimi lena na vaʻaia ai le malamalama muamua o le 3,5-inch hard drive RO351, na fausia e le kamupani Scottish Rodime. O lenei pepe e lua ni ipu maneta e 10 MB ta'itasi, o lona uiga na mafai ona fa'aluaina le tele o fa'amaumauga e pei o le 412-inisi ST-5,25 Seagate fa'afouina i le tausaga lava lea mo IBM 5160 komepiuta patino.

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Rodime RO351 - le ta'avale malo 3,5-inisi muamua i le lalolagi

E ui lava i lona fou ma le lapopoa, i le taimi o le tatalaina o le RO351 na foliga mai e leai se aoga i soo se tasi, ma o isi taumafaiga uma a Rodime e maua ai se tulagavae i le maketi malo na le manuia, o le mafuaaga lea i le 1991 na faamalosia ai le kamupani. e taofi ana gaioiga, fa'atau atu toetoe o aseta uma o lo'o iai ma fa'aititia le aufaigaluega i se tulaga maualalo. Ae ui i lea, e leʻi faʻamoemoeina Rodime e gau: e leʻi umi ae amata ona faʻafesoʻotaʻi e le aufaipisinisi sili ona tele, e manaʻo e faʻatau se laisene e faʻaaoga ai le faʻailoga ua pateniina e Scots. I le taimi nei, 3,5 inisi o le tulaga masani taliaina mo le gaosiga o faʻatau HDDs ma atinaʻe-vasega taʻavale.

Faatasi ai ma le oʻo mai o fesoʻotaʻiga neural, Deep Learning ma le Initaneti o Mea (IoT), o le tele o faʻamaumauga na faia e tagata na amata faʻatupulaia faʻateleina. E tusa ai ma tala faʻatatau a le ofisa suʻesuʻe IDC, e oʻo atu i le 2025, o le aofaʻi o faʻamatalaga e faia e tagata lava ia ma masini o loʻo siomia ai i tatou o le a oʻo atu i le 175 zettabytes (1 Zbyte = 1021 bytes), ma e ui lava i le mea moni i le 2019 e tusa ma le 45 Zbytes. , i le 2016 - 16 Zbytes, ma toe foʻi i le 2006, o le aofaʻi o faʻamaumauga na gaosia i luga o le talafaasolopito mataʻituina atoa e le sili atu i le 0,16 (!) Zbytes. O tekinolosi faʻaonaponei o loʻo fesoasoani e faʻafetaui le faʻalavelave faʻamatalaga, e le gata i lea o le faʻaleleia atili o metotia o faʻamaumauga.

LMR, PMR, CMR ma TDMR: O le a le eseesega?

O le mataupu faavae o le faagaoioiga o hard drives e fai si faigofie. O papatusi u'amea manifinifi o lo'o ufiufi i se vaega o mea ferromagnetic (se mea tioata e mafai ona tumau fa'amaneta e tusa lava pe le fa'aalia i se maneta i fafo i le vevela i lalo ifo o le Curie point) e fa'atatau i le ulu tusitusi i le saoasaoa maualuga (5400 revolutions i minute po'o sili atu). Pe a faʻaogaina se eletise eletise i le ulu tusitusi, e tulaʻi mai se maneta faʻafefeteina, lea e suia ai le itu o le faʻamalo faʻamaneta o vaega (ituaiga tuʻufaʻatasi o mea) o le ferromagnet. O le faitauina o faʻamatalaga e tupu pe ona o le faʻalavelave o le faʻaogaina o le eletise (o le feʻaveaʻi o vaega e fesoʻotaʻi ma le masini e mafua ai le faʻaalia o se eletise eletise i le taimi mulimuli), pe ona o se aafiaga tele magnetoresistive (i lalo o le faatosinaga a le maneta o le eletise. teteʻe o suiga sensor), e pei ona faʻatinoina i taʻavale faʻaonapo nei. O vaega ta'itasi o lo'o fa'apipi'iina se vaega o fa'amatalaga, e fa'atatau i le tau talafeagai "0" po'o le "1" e fa'atatau i le itu o le fa'amaneta.

Mo se taimi umi, na faʻaaogaina e taʻavale malo le auala Longitudinal Magnetic Recording (LMR), lea e taoto ai le vector magnetization domain i le vaalele o le maneta. E ui lava i le faigofie o le faʻatinoga, o lenei tekinolosi sa i ai se faʻafitauli taua: ina ia mafai ai ona foia le faʻamalosi (le suiga o vaega mageta i se tulaga tasi-domain), o se sone faʻafefe (le mea e taʻua o le puipuiga) e tatau ona tuʻu i le va. o ala. O se taunuuga, o le maualuga maualuga o le puʻeina na ausia i le faaiuga o lenei tekinolosi na o le 150 Gbit/inch2.

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I le 2010, na toetoe a suia atoa le LMR i le PMR (Perpendicular Magnetic Recording). O le eseesega tele i le va o lenei tekinolosi ma le umi o le fa'amaumau fa'amaneta o le fa'ata'ita'iga fa'amaneta o vaega ta'itasi o lo'o tu i le tulimanu o le 90 ° i luga o le ipu maneta, lea na fa'aitiitia ai le va i le va o ala.

Ona o lenei mea, o le tele o faʻamaumauga faʻamaumauga na matua faʻateleina (e oʻo atu i le 1 Tbit / in2 i masini faʻaonaponei), e aunoa ma le ositaulagaina o uiga saoasaoa ma le faʻamaoni o taʻavale malosi. Ole taimi nei, ole fa'amaumau fa'amau fa'amaufa'ailoga e pulea le maketi, o le mea lea e masani ai ona ta'ua o le CMR (Conventional Magnetic Recording). I le taimi lava e tasi, e tatau ona e malamalama e matua leai lava se eseesega i le va o le PMR ma le CMR - ua naʻo se isi faʻamatalaga o le igoa.

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A'o e su'esu'eina uiga fa'apitoa o ta'avale fa'aonaponei, e mafai fo'i ona e mauaina le fa'apu'upu'u TDMR. Aemaise lava, o lenei tekinolosi e faʻaaogaina e taʻavale-vasega atinaʻe Western Digital Ultrastar 500 Fa'asologa. Mai le vaaiga o le fisiki, TDMR (lea e tu mo le Two Dimensional Magnetic Recording) e leai se eseesega mai le PMR masani: e pei o le taimi muamua, o loʻo tatou feagai ma ala e le o fesoʻotaʻi, o vaega o loʻo faʻatatau tonu i le vaalele o le mageta. papatusi. O le eseesega i le va o tekinolosi e taoto i le auala e faitau ai faʻamatalaga.

I le poloka o ulu mageta o ta'avale malo na faia i le fa'aogaina o tekonolosi TDMR, o ulu tusitusi ta'itasi e lua ni masini faitau faitau e faitau fa'atasi fa'amaumauga mai ala ta'itasi ua pasia. O lenei fa'aletonu e mafai ai e le HDD pule ona fa'amama lelei le pisa electromagnetic, o lona foliga mai e mafua mai i le intertrack interference (ITI).

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O le foia o le fa'afitauli ITI e maua ai ni fa'amanuiaga sili se lua:

  1. faʻaitiitia le pisa mea e mafai ai ona e faʻateleina le puʻeina o le tele e ala i le faʻaitiitia o le mamao i le va o ala, maua ai se tupe maua i le aofaʻi atoa e oʻo atu i le 10% faʻatusatusa i le PMR masani;
  2. Faʻatasi ma le RVS tekonolosi ma le tolu-tulaga microactuator, TDMR lelei teteʻeina o le vibration faʻasolosolo e mafua mai i taʻavale malo, fesoasoani e ausia tulaga faifaipea o faʻatinoga e oʻo lava i tulaga sili ona faigata.

O le a le SMR ma o le a le mea e 'ai ai?

O le tele o le ulu tusitusi e tusa ma le 1,7 taimi sili atu pe a faʻatusatusa i le tele o le faitau tusi. O sea eseesega mataʻina e mafai ona faʻamatalaina faigofie lava: afai e sili atu le laʻititi o le module puʻeina, o le malosi o le mageta e mafai ona faʻatupuina o le a le lava e faʻaogaina ai vaega o le ferromagnetic layer, o lona uiga o faʻamaumauga e faigofie lava. aua le teuina. I le tulaga o se masini faitau, e le tulai mai lenei faafitauli. E le gata i lea: o lona faʻaitiitiga e mafai ai ona faʻaititia atili le aʻafiaga o le ITI o loʻo taʻua i luga i luga o le faagasologa o le faitauina o faʻamatalaga.

O lenei mea moni na faʻavaeina ai le faʻamaumauga faʻamaumau maneta (SMR). Se'i tatou va'ai pe fa'apefea ona galue. Pe a fa'aogaina se PMR masani, o le ulu tusitusi e fa'afeagai ma ala ta'itasi muamua i se mamao e tutusa ma lona lautele + le lautele o le avanoa leoleo.

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A fa'aogaina le auala e pu'eina fa'amau maneta, o le ulu tusitusi e alu i luma na'o se vaega o lona lautele, o lea e fa'asolo uma ai le ala ta'itasi muamua e le isi: o ala fa'amaneta e fa'alava le tasi i le isi e pei o le fa'afale. O lenei faiga e mafai ai e oe ona faʻateleina le faʻamaualuga o le puʻeina, e maua ai se tupe maua i le gafatia e oʻo atu i le 10%, e aunoa ma le aʻafiaina o le faagasologa o le faitau. O se faataitaiga o le Western Digital Ultrastar DC HC 650 - muamua i le lalolagi 3.5-inisi 20 TB taʻavale ma se SATA / SAS interface, o foliga o lea na mafai ona faʻafetai i le tekonolosi fou faʻamaumau maneta. O le mea lea, o le suiga i le SMR disks e mafai ai ona e faʻateleina le tele o faʻamaumauga e teu i totonu o fata tutusa ma tau maualalo mo le faʻaleleia o atinaʻe IT.

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E ui lava i lea tulaga taua tele, o loʻo i ai foi i le SMR se faʻafitauli manino. Talu ai ona o ala fa'amaneta o lo'o soso'o le tasi i le isi, o le fa'afouina o fa'amaumauga o le a mana'omia ai le toe tusia e le gata o le vaega mana'omia, ae fa'apea fo'i isi ala uma i totonu o le ipu maneta, o lona voluma e mafai ona sili atu i le 2 terabytes, lea e mafai ona o'o atu ai i se pa'u matuia i le fa'atinoga.

O lenei faʻafitauli e mafai ona foia e ala i le tuʻufaʻatasia o se numera o ala i vaega eseese e taʻua o sone. E ui lava o lenei faiga i le faʻatulagaina o le teuina o faʻamaumauga e faʻaitiitia ai le gafatia atoa o le HDD (talu ai e tatau ona faʻatumauina le lava va i le va o sone e puipuia ai ala mai vaega lata ane mai le faʻapipiʻiina), e mafai ona faʻavavevaveina le faagasologa o le faʻafouina o faʻamaumauga, talu mai le taimi nei. e na'o se numera fa'atapula'aina o ala e aofia ai.

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Tile mageta pu'eina e aofia ai le tele o filifiliga fa'atinoga:

  • Avetaavale Pulea SMR

O lona aoga autu o le leai o se manaʻoga e faʻaleleia le polokalama talimalo ma / poʻo meafaigaluega, talu ai o le HDD pule e pulea le faʻamaumauga o faʻamaumauga. O ia taʻavale e mafai ona faʻafesoʻotaʻi i soʻo se faiga o loʻo i ai le atinaʻe manaʻomia (SATA poʻo le SAS), a maeʻa ona sauni loa le taʻavale mo le faʻaaogaina.

O le fa'aletonu o lenei faiga o le fesuisuia'i o tulaga o fa'atinoga, e le talafeagai ai le Drive Managed SMR mo talosaga tau atina'e lea e taua tele ai le fa'atinoina o faiga fa'atino. Ae ui i lea, o ia taʻavale e faʻatino lelei i faʻataʻitaʻiga e lava le taimi mo faʻamatalaga faʻamatalaga faʻamatalaga e tupu. Mo se faʻataʻitaʻiga, DMSMR drives WD Mumu, sili ona lelei mo le faʻaaogaina o se vaega o le 8-bay NAS, o le a avea ma se filifiliga sili ona lelei mo se faʻamaumauga poʻo se faʻamaumauga e manaʻomia ai le teuina mo se taimi umi o faʻamaumauga.

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  • Host Managed SMR

Host Managed SMR o le fa'atinoina o fa'amaumauga fa'apipi'i mo le fa'aogaina i totonu o se si'osi'omaga tau atina'e. I lenei tulaga, o le polokalama talimalo lava ia e nafa ma le puleaina o tafega o faʻamatalaga ma faitau / tusitusi faʻagaioiga, faʻaaogaina mo nei faʻamoemoega le ATA (Zoned Device ATA Command Set, ZAC) ma le SCSI (Zoned Block Commands, ZBC) faʻalautelega faʻalauteleina e le INCITS. Komiti T10 ma T13 .

A faʻaaogaina le HMSMR, o le avanoa atoa e teu ai le taʻavale e vaevaeina i ni ituaiga se lua: Sone masani, lea e faʻaaogaina e teu ai metadata ma faʻamaumauga faʻafuaseʻi (faʻapitoa e taʻalo ai le vaega o le cache), ma le Faʻasologa Faʻasologa o Sone Manaʻomia, lea e nofoia. o se vaega tele o le aofa'i o le ta'avale malo malosi lea e tusia fa'asolosolo fa'asologa. O fa'amaumauga e le o fa'atonuina o lo'o teuina i totonu o se nofoaga e teu ai, mai le mea e mafai ai ona fa'afeiloa'i atu i le vaega tusitusi fa'asologa talafeagai. Ole mea lea e fa'amautinoa ai e tusia fa'asologa fa'asolosolo uma vaega fa'aletino i le fa'atonuga fa'ata'ita'i ma e na'o le toe tusiaina pe a mae'a le fa'aliliuga fa'ata'amilosaga, e maua ai le mautu ma le fa'atinoina o faiga. I le taimi lava e tasi, e lagolagoina e le HMSMR ia tulafono faitau faʻafuaseʻi i le auala tutusa e pei o taʻavale e faʻaaoga ai le PMR masani.

Host Managed SMR o lo'o fa'atinoina i ta'avale malosi a le atina'e Western Digital Ultrastar HC DC 600 Fa'asologa.

HDD fa'atekonolosi fa'amaumau maneta: faigofie e uiga i le lavelave
O le laina e aofia ai taʻavale SATA ma SAS maualuga ua fuafuaina mo le faʻaogaina i nofoaga autu o faʻamatalaga hyperscale. Lagolago mo le Host Managed SMR faʻalauteleina le lautele o le faʻaogaina o ia taʻavale faigata: faʻaopoopo i faiga faʻapipiʻi, e lelei atoatoa mo le teuina o ao, CDN poʻo faʻasalalauga faʻasalalauga. O le maualuga o le malosi o taʻavale malosi e mafai ai e oe ona faʻateleina le tele o mea e teu ai (i totonu o fata tutusa) faʻatasi ai ma tau faʻaleleia laʻititi, ma le maualalo o le faʻaaogaina o le eletise (e le sili atu i le 0,29 watts i le terabyte o faʻamatalaga teuina) ma le vevela (i le averesi 5 °C lalo ifo. nai lo analogues) - fa'aititia atili tau fa'agaioiga mo le tausiga o nofoaga autu o fa'amaumauga.

Pau lava le fa'aletonu ole HMSMR ole lavelave ole fa'atinoga. O le mea o le aso nei e leai se faiga faʻaogaina poʻo se faʻaoga e mafai ona galue ma ia taʻavale mai le atigipusa, o le mea lea e manaʻomia ai suiga ogaoga i le faʻapipiʻi polokalama e faʻafetaui ai atinaʻe IT. Muamua lava, o lenei popolega, ioe, o le OS lava ia, lea i tulaga o nofoaga autu o faʻamatalaga faʻaonaponei e faʻaogaina ai le tele-core ma le tele-socket servers o se galuega e le taua. E mafai ona e a'oa'o atili e uiga i filifiliga mo le fa'atinoina o le lagolago a le Host Managed SMR i se punaoa fa'apitoa ZonedStorage.io, tuuto atu i mataupu o le teuina o faamatalaga zonal. O fa'amatalaga o lo'o aoina iinei o le a fesoasoani ia te oe e su'esu'e muamua le sauni o au atina'e IT mo le fesiita'iga i sone e teu ai masini.

  • Host Aware SMR (Host Aware SMR)

Host Aware SMR-fa'aogaina masini e tu'ufa'atasia le faigofie ma le fetuutuuna'i o le Drive Managed SMR ma le maualuga o le tusitusi o le Host Managed SMR. O nei ta'avale e fetaui i tua ma faiga teu oloa ma e mafai ona fa'agaoioia e aunoa ma le fa'atonu sa'o mai le talimalo, ae i lenei tulaga, e pei o DMSMR drives, o latou fa'atinoga e le taumateina.

E pei o le Host Managed SMR, Host Aware SMR e fa'aogaina ituaiga e lua o sone: Sone masani mo tusitusiga fa'afuase'i ma Sone Fa'atonu Fa'asologa. O le vaega mulimuli, e fa'atusatusa i le Fa'asologa o Tusi e Mana'omia Sone o lo'o ta'ua i luga, e otometi lava ona tu'uina atu i le vaega o mea masani pe a amata ona latou fa'amaumau fa'amaumauga e le o fa'atonuina.

O le faʻatinoina o le faʻaogaina o le SMR o loʻo tuʻuina atu ai auala i totonu mo le toe faʻaleleia mai tusitusiga le fetaui. O faʻamaumauga e le o faʻatonuina o loʻo tusia i nofoaga e teu ai, mai le mea e mafai ai e le tisiki ona tuʻuina atu faʻamatalaga i le vaega tusitusi faʻasolosolo pe a uma ona maua uma poloka talafeagai. O lo'o fa'aogaina e le tisiki se laulau fa'asinomaga e fa'atautaia ai le fa'asologa o le tusitusi ma le fa'avasegaina o tua. Ae peita'i, afai e mana'omia e talosaga tau atina'e le fa'atinoina ma le fa'asilisiliina o fa'atinoga, e mafai lava ona fa'ataunu'uina pe a na'o le fa'atonuga e pulea atoatoa uma fa'amaumauga ma sone pu'eina.

puna: www.habr.com

Faaopoopo i ai se faamatalaga