Hard Drive-kii ugu horeeyay aduunka, IBM RAMAC 305, oo la sii daayay 1956-kii, waxa uu haystay 5 MB oo kaliya, waxa uu culeyskiisu ahaa 970 kg, waxa uuna cabirkiisu ahaa qaboojiye warshadeed. Calaamadaha shirkadaha casriga ah waxay ku faani karaan awoodda 20 TB. Bal qiyaas: 64 sano ka hor, si xogtan loo diiwaan geliyo, waxaa loo baahnaan lahaa in ka badan 4 milyan RAMAC 305, cabbirka xarunta xogta ee loo baahan yahay in lagu dejiyo waxay ka badnaan lahayd 9 kiiloo mitir oo isku wareeg ah, halka maanta sanduuq yar uu miisaankiisu yahay. ilaa 700 garaam! Siyaabo badan, korodhkan cajiibka ah ee cufnaanta kaydinta ayaa lagu gaadhay iyada oo ay ugu wacan tahay horumarinta hababka duubista magnetic.
Way adag tahay in la rumaysto, laakiin naqshadda aasaasiga ah ee darawallada adag isma bedelin ku dhawaad ββββ40 sano, laga bilaabo 1983: taasi waa markii ugu horeysay ee 3,5-inch hard drive RO351, oo ay samaysay shirkadda Scottish Rodime, waxay aragtay iftiinka maalinta. Ilmahan yar waxa uu lahaa laba saxan oo birlab ah oo midkiiba yahay 10 MB, taas oo la macno ah in uu awood u lahaa in uu hayo laba jeer xog ka badan tan la cusboonaysiiyay ee 412-inch ST-5,25 Seagate oo la sii daayay isla sanadkaas IBM 5160 kombayutarada gaarka ah.
Rodime RO351 - darawal adag oo 3,5-inji ah oo adduunka ugu horreeya
In kasta oo hal-abuurnimadiisa iyo cabbirkeeda is haysta, haddana RO351 ayaa markii la sii daayey waxa ay noqotay mid aan cidna faaβiido u lahayn, dhammaan isku dayo kale oo uu Rodime ku doonayay in uu cag ku yeesho suuqa wadista adag ayaa fashilmay, waana sababtaas 1991-kii shirkadda lagu qasbay. si ay u joojiso hawlaheeda, iibinta ku dhawaad ββdhammaan hantida jirta iyo dhimista shaqaalaha ugu yaraan. Si kastaba ha ahaatee, Rodime looma qaddarin inuu kiciyo: ugu dhakhsaha badan soosaarayaasha darawallada adag ee ugu weyn ayaa bilaabay inay la xiriiraan, iyagoo raba inay iibsadaan shatiga si ay u adeegsadaan foomka shatiga ee Scots. Waqtigan xaadirka ah, 3,5 inji waa heerka guud ee la aqbalay ee wax soo saarka HDD-yada macaamiisha iyo wadayaasha heerka-shirkadeed.
Markii ay soo ifbaxeen shabakadaha neerfaha, Barashada Qoto dheer iyo Internetka Waxyaabaha (IoT), mugga xogta ay abuureen bini'aadmigu waxay bilaabeen inay si xad dhaaf ah u koraan. Marka loo eego qiyaasaha hay'adda falanqaynta ee IDC, 2025 qadarka macluumaadka ay soo saareen dadka laftooda iyo qalabka nagu wareegsan waxay gaari doonaan 175 zettabytes (1 Zbyte = 1021 bytes), iyo tan inkastoo xaqiiqda ah in 2019 tani ay ahayd 45 Zbytes. , 2016 - 16 Zbytes, iyo dib u soo noqoshada 2006, wadarta guud ee xogta la soo saaray dhammaan taariikhda la arki karo ma dhaafin 0,16 (!) Zbytes. Tignoolajiyada casriga ah ayaa gacan ka geysanaya in ay la tacaalaan qaraxa macluumaadka, ugu yaraan kuwaas oo ah hababka la wanaajiyey ee duubista xogta.
LMR, PMR, CMR iyo TDMR: Waa maxay faraqa u dhexeeya?
Mabda'a hawlgalka darawallada adag waa mid fudud. Taarikada birta ah ee dhuuban ee lagu dahaadhay lakabka walxaha ferromagnetic (walax crystalline ah oo ku sii jiri kara magnetized xitaa marka aan la soo bandhigin dhul birlabeedka dibadda ah heerkulka ka hooseeya barta Curie) waxay u guuraan marka loo eego cutubka wax qorista ee xawaaraha sare (5400 kacaanka daqiiqadii ama dheeraad ah). Marka korantada lagu dhejiyo madaxa wax qorista, beer magnetic beddelaad ah ayaa soo baxda, taas oo bedesha jihada magnetization vector ee domains (gobollada kala duwan ee walxaha) ee feromagnet. Akhrinta xogtu waxay dhacdaa iyadoo ay ugu wacan tahay ifafaale soo saarista korantada (dhaqdhaqaaqa domains marka loo eego dareenka dareemayaasha ayaa sababa muuqaalka korantada beddelka ah ee kan dambe), ama iyadoo ay ugu wacan tahay saameyn weyn oo magnetoresistive ah (iyadoo ay saameyn ku leedahay goobta magnetic korantada iska caabinta dareemayaasha isbeddelka), sida lagu hirgeliyay wadiiqooyinka casriga ah. Domain kastaa wuxuu dejiyaa hal xog, isagoo qaadanaya qiimaha macquulka ah "0" ama "1" iyadoo ku xiran jihada vector-ka magnetization-ka.
Muddo dheer, darawallada adag waxay isticmaaleen habka Diiwaangelinta Magnetization Longitudinal (LMR), kaas oo qaybta magnetization vector ay ku dhex jirto diyaaradda saxanka magnetic. In kasta oo ay fududdahay hirgelinta hirgelinta, tignoolajiyadani waxay lahayd dib-u-dhac weyn: si looga gudbo qasabnimada (u-gudbida qaybaha magnet-ka ee gobolka hal-domain), aag cajaa'ib leh (waxa loogu yeero booska ilaalada) waa in laga tago inta u dhaxaysa. raadadka. Natiijo ahaan, cufnaanta ugu badan ee duubista ee la gaarey dhamaadka tignoolajiyadan waxay ahayd kaliya 150 Gbit/inch2.
Sannadkii 2010, LMR waxaa si buuxda loogu beddelay PMR (Duubista Magnetic Perpendicular). Farqiga ugu weyn ee u dhexeeya tignoolajiyadan iyo duubista magnetka dhererka waa in vector jihada magnetic ee goob kasta uu ku yaal xagal 90 Β° dusha sare ee saxanka magnetka, taas oo si weyn hoos ugu dhigtay farqiga u dhexeeya wadooyinka.
Sababtan awgeed, cufnaanta duubista xogta ayaa si weyn u kordhay (illaa 1 Tbit / in2 ee qalabka casriga ah), iyada oo aan la hurin sifooyinka xawaaraha iyo isku hallaynta darawallada adag. Waqtigan xaadirka ah, duubista magnetka tooska ah ayaa xukuma suuqa, waana sababtaas sidoo kale inta badan loogu yeero CMR (Diiwaangelinta Magnetic-ka Caadiga ah). Isla mar ahaantaana, waxaad u baahan tahay inaad fahamto in gabi ahaanba uusan farqi u dhexeynin PMR iyo CMR - waa nooc ka duwan magaca.
Markaad baranayso sifooyinka farsamada ee darawallada adag ee casriga ah, waxa kale oo aad la kulmi kartaa soo gaabinta dahsoon ee TDMR. Gaar ahaan, tignoolajiyadan waxaa isticmaala darawalada heerka-shirkadeed . Marka laga eego dhinaca fiisigiska, TDMR (oo u taagan Duubabka Magnetic-ka ee Laba-geesoodka ah) kama duwana PMR-kii caadiga ahaa: sidii hore, waxaan la macaamilaynaa waddooyin aan is-goysnayn, kuwaas oo qaybaha ay ku jihaysan yihiin si toos ah diyaaradda magnetic taarikada. Farqiga u dhexeeya tignoolajiyada ayaa ku jira habka loo akhriyo macluumaadka.
In block of madax magnetic of drives adag abuuray isticmaalaya teknoolajiyada TDMR, madax kasta oo qoraal ah waxa uu leeyahay laba dareemayaal wax akhris oo isku mar akhriya xogta ka track kasta oo maray. Dib-u-celintani waxay u oggolaanaysaa kontaroolaha HDD inuu si wax ku ool ah u shaandheeyo buuqa korantada, muuqaalka kaas oo ay sababtay faragelinta intertrack (ITI).
Xallinta dhibaatada ITI waxay bixisaa laba faa'iidooyin oo aad muhiim u ah:
- hoos u dhigista qaylada waxay kuu ogolaaneysaa inaad kordhiso cufnaanta duubista adoo yareynaya masaafada u dhaxaysa wadooyinka, bixinta faa'iidada guud ee awoodda ilaa 10% marka loo eego PMR caadiga ah;
- Marka lagu daro tignoolajiyada RVS iyo microactuator saddex-meelood ah, TDMR waxay si wax ku ool ah uga hortagtaa gariir wareeg ah oo ay sababaan darawallada adag, iyagoo gacan ka geysanaya in la gaaro heerar joogto ah oo waxqabadka xitaa xaaladaha shaqada ee ugu adag.
Waa maxay SMR maxaase lagu cunaa?
Baaxadda madaxa qoraalku waa ku dhawaad ββ1,7 jeer ka weyn marka loo eego cabbirka dareenka akhriska. Farqiga cajiibka ah ee noocan oo kale ah ayaa si fudud loo sharxi karaa: haddii moduleka duubista la sameeyo xitaa mid aad u yar, xoogga goobta magnetic ee uu dhalin karo kuma filna inuu magnetize xayndaabyada lakabka ferromagnetic, taas oo macnaheedu yahay in xogta si fudud ay u dhici doonto. aan la kaydin. Xaaladda dareenka akhriska, dhibaatadani ma soo baxayso. Waxaa intaa dheer: yareynteeda ayaa suurtogal ka dhigaysa in la sii yareeyo saameynta ITI ee kor ku xusan ee habka akhrinta macluumaadka.
Xaqiiqadani waxay aasaas u noqotay Diiwaangelinta Magnetic Shingled (SMR). Aynu ogaano sida ay u shaqeyso. Markaad isticmaalayso PMR-dhaqameed, madaxa wax qorista ayaa loo rari doonaa marka loo eego raad kasta oo hore masaafo la mid ah ballaciisa + ballaca booska waardiyaha.
Marka la isticmaalayo habka duubista birlabeedka, madaxa wax qorista waxa uu hore u sii socdaa qayb ka mid ah ballaciisa, sidaa awgeed waddo kasta oo hore waxa qayb ahaan ku dul qoran ta soo socota: raadadka birlabeedka ayaa midba midka kale is dul saaran sida saqafka saqafka. Habkani wuxuu kuu ogolaanayaa inaad sii kordhiso cufnaanta duubista, adoo siinaya faa'iido ilaa 10%, iyada oo aan saameyn ku yeelan habka akhriska. Tusaale waxaa ah - 3.5-inji 20 TB-da ee ugu horreeya adduunka oo leh SATA/SAS interface, muuqaalka kaas oo la sameeyay iyada oo ay ugu wacan tahay tignoolajiyada cusub ee duubista magnetic. Markaa, u gudubka saxannada SMR waxay kuu oggolaaneysaa inaad kordhiso cufnaanta kaydinta xogta ee racks isku mid ah oo leh kharashyada ugu yar ee cusboonaysiinta kaabayaasha IT.
Inkasta oo faa'iidada weyni leedahay, SMR sidoo kale waxay leedahay dib u dhac muuqda. Maaddaama raadadka birlabku ay is-dul-saaran yihiin, dib-u-cusbooneysiinta xogta waxay u baahan doontaa dib-u-qoris ma aha oo kaliya jajabkii loo baahnaa, laakiin sidoo kale dhammaan raadadka xiga ee ku dhex jira saxanka magnetka, oo mugga kaas oo ka badan kara 2 terabytes, taas oo keeni karta hoos u dhac halis ah.
Dhibaatadan waxa lagu xalin karaa in la isku daro tiro cayiman oo waddooyin ah oo kooxo gaar ah loo yaqaanno zones. In kasta oo habkan loo habayn karo kaydinta xogta uu xoogaa hoos u dhigayo awoodda guud ee HDD (maadaama ay lagama maarmaan tahay in la ilaaliyo faraqyo ku filan inta u dhaxaysa aagagga si looga hortago in raadadka kooxaha ku dhow aan la qorin), waxay si weyn u dedejin kartaa habka cusboonaysiinta xogta, tan iyo hadda. Kaliya tiro xaddidan oo raad ah ayaa ku lug leh.
Duubista foornada magnetka waxay ku lug leedahay dhowr ikhtiyaar oo hirgelinta:
- Wadista la maamulay SMR
Faa'iidada ugu weyni waa in aysan jirin baahi loo qabo in wax laga beddelo software-ka martida loo yahay iyo/ama qalabka, maadaama kantaroolaha HDD uu gacanta ku hayo nidaamka duubista xogta. Dareewalada noocaan ah waxaa lagu xiri karaa nidaam kasta oo leh interface-ka loo baahan yahay (SATA ama SAS), ka dib darawalku wuxuu isla markiiba diyaar u noqon doonaa isticmaalka.
Khasaaraha habkan ayaa ah in heerarka waxqabadku ay kala duwan yihiin, taasoo ka dhigaysa Drive-ka la maareeyay SMR mid aan ku habboonayn codsiyada ganacsiga halkaasoo waxqabadka nidaamka joogtada ahi uu muhiim yahay. Si kastaba ha ahaatee, darawalada noocan oo kale ah waxay si fiican u qabtaan xaaladaha u oggolaanaya waqti ku filan in xogta asalka ah ay dhacdo. Tusaale ahaan, DMSMR wadayaasha , loo habeeyay in loo isticmaalo qayb ka mid ah 8-bay NAS yar, waxay noqon doontaa doorasho aad u fiican kaydinta ama nidaamka kaydinta oo u baahan kaydinta wakhti dheer kaydinta.
- Martigeliyaha la maamulay SMR
Martigeliyaha la maareeyay SMR waa hirgelinta duubista taayirada ah ee la door biday in loogu isticmaalo jawi ganacsi. Xaaladdan oo kale, nidaamka martida loo yahay laftiisa ayaa mas'uul ka ah maaraynta qulqulka xogta iyo akhrinta / qorista hawlaha, iyada oo la adeegsanayo ujeedooyinkaas ATA (Zoned Device ATA Command Set, ZAC) iyo SCSI (Zoned Block Commands, ZBC) kordhinta interface ee ay sameeyeen INCITS Guddiyada T10 iyo T13 .
Marka la isticmaalayo HMSMR, dhammaan awoodda kaydinta la heli karo ee darawalku waxa loo qaybiyaa laba nooc oo aag ah: Aagagga caadiga ah, kuwaas oo loo isticmaalo in lagu kaydiyo xogta badan iyo duubista random (asal ahaan doorka khasnado), iyo Qorista Isku xigxiga ah ee Aagagga Loo Baahan yahay, kuwaas oo ku jira. qayb weyn oo ka mid ah wadarta awoodda wadista adag ee xogta si adag loogu qoro. Xogta ka baxsan dalabka waxa lagu kaydiyaa meel kayd ah, halkaas oo markaa loo wareejin karo aagga qorista ee ku habboon. Tani waxay hubinaysaa in dhammaan qaybaha jireed ay si isdaba joog ah ugu qoran yihiin jihada radial oo dib loo qoro kaliya ka dib wareejin wareeg ah, taasoo keentay in waxqabadka nidaamka xasilloon oo la saadaalin karo. Isla mar ahaantaana, HMSMR waxay taageertaa amarada akhriska random-ka si la mid ah darawalada isticmaalaya PMR caadiga ah.
Martigeliyaha la maareeyay SMR waxaa lagu hirgeliyay darawallada adag ee heerka-shirkadeed .
Khadka waxaa ka mid ah SATA awood sare leh iyo SAS wadis loogu talagalay in lagu isticmaalo xarumaha xogta cabbirka. Taageerada martigeliyaha la maareeyo SMR waxay si weyn u balaadhisaa baaxadda codsiga darawallada adag ee noocaas ah: marka lagu daro nidaamyada kaydinta, waxay ku fiican yihiin kaydinta daruuraha, CDN ama aaladaha qulqulka. Awoodda sare ee darawallada adag waxay kuu ogolaaneysaa inaad si weyn u kordhiso cufnaanta kaydinta (isku mid ah raakidhyo isku mid ah) oo leh kharashyo casriyeyn ah oo yar, iyo isticmaalka tamarta hooseeya (aan ka badnayn 0,29 watts per terabyte ee macluumaadka kaydsan) iyo kuleylka kuleylka (celcelis ahaan 5 Β°C hoose). marka loo eego analogues) - hoos u sii dhimista kharashka hawlgalka ee dayactirka xarunta xogta.
Cilada kaliya ee HMSMR waa kakanaanta fulinta. Shayga ayaa ah in maanta uusan jirin nidaam qalliin ama codsi la shaqeyn kara darawallada noocaas ah ee ka baxsan sanduuqa, taas oo ah sababta isbeddellada halista ah ee xirmooyinka software-ka looga baahan yahay si loo waafajiyo kaabayaasha IT-ga. Ugu horreyntii, tani waxay khusaysaa, dabcan, OS laftiisa, taas oo xaaladaha xarumaha xogta casriga ah ee isticmaalaya qalabyo badan oo kala duwan iyo shabakado badan ay tahay hawl aan fududayn. Waxaad ka baran kartaa wax badan oo ku saabsan fursadaha lagu hirgelinayo taageerada SMR ee la maamulay Martigeliyaha ee kheyraadka gaarka ah , u heellan arrimaha kaydinta xogta aagga. Macluumaadka halkan lagu soo ururiyay ayaa kaa caawin doona inaad si hordhac ah u qiimayso diyaargarowga kaabayaasha IT-ga ee u wareejinta nidaamyada kaydinta aagagga.
- Host Aware SMR (Host Aware SMR)
Aaladaha karti u leh Host Aware SMR waxay isku daraan ku habboonaanta iyo dabacsanaanta Drive Managed SMR iyo xawaaraha sare ee qorista ee Host Managed SMR. Dareewaladani waa kuwo gadaal la jaan qaadaya nidaamyada kaydinta dhaxalka ah waxayna ku shaqayn karaan iyada oo aan si toos ah loo maamulin martida loo yahay, laakiin kiiskan, sida darawalada DMSMR, waxqabadkoodu wuxuu noqdaa mid aan la saadaalin karin.
Sida SMR la maamulay Host, Host Aware SMR waxay isticmaashaa laba nooc oo aagag ah: Aagagga Caadiga ah ee qoraallada randomka ah iyo Aagagga la door bidayay ee isdaba jooga ah. Kuwa dambe, si ka duwan aagagga Qorista ee loo baahan yahay ee kor ku xusan, ayaa si toos ah loogu cel-celinayaa qaybta kuwa caadiga ah haddii ay bilaabaan inay diiwaan galiyaan xogta si aan nidaamsanayn.
Hirgelinta og-joogta-oggolaanshaha ee SMR waxay bixisaa habab gudaha ah oo looga soo kabsado qoraallada aan joogtada ahayn. Xogta ka baxsan dalabka waxaa loo qoraa meelaha kaydka ah, halkaas oo saxanku u wareejin karo macluumaadka aagga qorista ka dib marka dhammaan baloogyada lagama maarmaanka ah la helo. Saxanku waxa uu isticmaalaa miis tilmaame si uu u maareeyo hab-qoraalka ka baxsan iyo jabinta asalka. Si kastaba ha noqotee, haddii codsiyada ganacsigu ay u baahan yihiin waxqabad la saadaalin karo oo la wanaajiyey, tan weli waa la gaari karaa oo keliya haddii martigeliyaha uu si buuxda u xakameeyo dhammaan socodka xogta iyo aagagga duubista.
Source: www.habr.com