Dirafu lile akọkọ ni agbaye, IBM RAMAC 305, eyiti o jade ni ọdun 1956, ni 5 MB ti data nikan ninu, ati iwuwo 970 kg ati pe o jẹ afiwera ni iwọn si firiji ile-iṣẹ. Awọn asia ile-iṣẹ ode oni le ṣogo agbara ti tẹlẹ 20 TB. O kan fojuinu: 64 ọdun sẹyin, lati le ṣe igbasilẹ iye alaye yii, yoo ti gba diẹ sii ju 4 million RAMAC 305, ati iwọn ile-iṣẹ data ti o nilo lati gba wọn, yoo ti kọja 9 square kilomita, lakoko loni kekere kan. apoti iwọn nipa 700 giramu! Ni ọpọlọpọ awọn ọna, ilosoke iyalẹnu yii ni iwuwo ibi ipamọ ti ṣaṣeyọri ọpẹ si ilọsiwaju ti awọn ọna gbigbasilẹ oofa.
O soro lati gbagbọ, ṣugbọn ni ipilẹṣẹ apẹrẹ ti awọn awakọ lile ko yipada fun ọdun 40, lati ọdun 1983: lẹhinna ni dirafu lile 3,5-inch akọkọ RO351, ti idagbasoke nipasẹ ile-iṣẹ Scotland Rodime, rii ina. Ọmọ yii gba awọn awo oofa meji ti 10 MB kọọkan, iyẹn ni, o ni anfani lati mu data lẹẹmeji bi imudojuiwọn 412-inch ST-5,25, ti a tu silẹ nipasẹ Seagate ni ọdun kanna fun awọn kọnputa ti ara ẹni IBM 5160.
Rodime RO351 - dirafu lile 3,5-inch akọkọ ni agbaye
Laibikita imotuntun ati iwọn iwapọ, ni akoko itusilẹ ti RO351, o fẹrẹ pe ko si ẹnikan ti o nilo rẹ, ati pe gbogbo awọn igbiyanju siwaju nipasẹ Rodime lati ni ipasẹ ninu ọja dirafu lile kuna, eyiti o jẹ idi ti ile-iṣẹ fi agbara mu lati da awọn iṣẹ duro. ni 1991, ti o ti ta fere gbogbo awọn ohun-ini ti o wa tẹlẹ ati idinku ipinle si o kere julọ. Sibẹsibẹ, Rodime ko pinnu lati lọ si owo: laipẹ awọn aṣelọpọ dirafu lile ti o tobi julọ bẹrẹ si yipada si ọdọ rẹ, nfẹ lati gba iwe-aṣẹ lati lo ifosiwewe fọọmu ti idasilẹ nipasẹ awọn Scots. 3,5" ni bayi boṣewa ile-iṣẹ fun alabara mejeeji ati HDDs ile-iṣẹ.
Pẹlu dide ti awọn nẹtiwọọki nkankikan, Ikẹkọ Jin ati Intanẹẹti ti Awọn nkan (IoT), iwọn didun data ti ẹda eniyan ti bẹrẹ lati dagba bi erupẹ nla. Gẹgẹbi awọn iṣiro ti ile-iṣẹ itupalẹ IDC, nipasẹ ọdun 2025 iye alaye ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn eniyan funrararẹ ati awọn ẹrọ ti o wa ni ayika wa yoo de 175 zettabytes (1 Zbyte = 1021 awọn baiti), ati pe botilẹjẹpe ni 2019 o jẹ 45. Zbytes, ni ọdun 2016 - 16 Zbytes, ati pada ni ọdun 2006, apapọ iye data ti a ṣe ni gbogbo itan-akọọlẹ asọtẹlẹ ko kọja 0,16 (!) Zbytes. Awọn imọ-ẹrọ ode oni ṣe iranlọwọ lati koju bugbamu alaye, laarin eyiti awọn ọna gbigbasilẹ data ti ilọsiwaju kii ṣe kẹhin.
LMR, PMR, CMR ati TDMR: kini iyatọ?
Awọn opo ti isẹ ti awọn dirafu lile jẹ ohun rọrun. Awọn awo irin tinrin ti a bo pẹlu Layer ti ohun elo ferromagnetic (nkan ti kristali kan ti o le wa magnetized paapaa ni isansa aaye oofa ita ni iwọn otutu ni isalẹ aaye Curie) gbe ni ibatan si bulọki ti awọn olori gbigbasilẹ ni iyara giga (5400 rpm tabi siwaju sii). Nigbati a ba lo lọwọlọwọ ina kan si ori kikọ, aaye oofa miiran yoo dide, eyiti o yipada itọsọna ti fekito magnetization ti awọn ibugbe (awọn agbegbe ti o ni oye) ti feromagnet. Kika data waye boya nitori lasan ti fifa irọbi itanna (iṣipopada ti awọn agbegbe ti o ni ibatan si sensọ fa iṣẹlẹ ti lọwọlọwọ ina mọnamọna ni igbehin), tabi nitori ipa nla magnetoresistive (iduroṣinṣin itanna ti sensọ yipada labẹ ipa ti aaye oofa), bi a ti ṣe imuse ni awọn ẹrọ ibi ipamọ ode oni. Kọọkan ìkápá encodes kan bit ti alaye, mu awọn mogbonwa iye "0" tabi "1" da lori awọn itọsọna ti awọn magnetization fekito.
Fun igba pipẹ, awọn dirafu lile lo ọna Gbigbasilẹ Oofa Gigun (LMR), ninu eyiti aaye magnetization fekito dubulẹ ninu ọkọ ofurufu ti platter oofa naa. Laibikita irọrun ibatan ti imuse, imọ-ẹrọ yii ni apadabọ pataki kan: lati le bori ifọkanbalẹ (iyipada ti awọn patikulu oofa si ipinlẹ-ipo kan), agbegbe ifipamọ ti o yanilenu (aaye ti a pe ni ẹṣọ) ni lati fi silẹ laarin awọn orin. Bi abajade, iwuwo gbigbasilẹ ti o pọju ti o waye ni opin imọ-ẹrọ yii jẹ 150 Gb/in2 nikan.
Ni ọdun 2010, LMR ti fẹrẹ paarọ rẹ patapata nipasẹ PMR (Gbigbasilẹ oofa ti ara ẹni - gbigbasilẹ oofa onigun). Iyatọ akọkọ ti imọ-ẹrọ yii lati gbigbasilẹ oofa gigun ni pe fekito itọsọna oofa ti agbegbe kọọkan wa ni igun kan ti 90 ° si dada ti awo oofa, eyiti o jẹ ki o ṣee ṣe lati dinku aafo laarin awọn orin.
Nitori eyi, iwuwo gbigbasilẹ data ti pọ si ni pataki (to 1 Tbit / inch2 ni awọn ẹrọ ode oni), lakoko ti o ko rubọ awọn abuda iyara ati igbẹkẹle ti awọn awakọ lile. Ni lọwọlọwọ, gbigbasilẹ oofa onigun jẹ gaba lori ọja, eyiti o jẹ idi ti o tun jẹ nigbagbogbo pe CMR (Gbigbasilẹ oofa ti aṣa - gbigbasilẹ oofa aṣa). Ni akoko kanna, ọkan gbọdọ loye pe ko si iyatọ rara laarin PMR ati CMR - eyi jẹ ẹya ti o yatọ ti orukọ naa.
Nigbati o ba n wo awọn pato ti awọn dirafu lile ode oni, o tun le wa kọja TDMR abbreviation cryptic. Ni pataki, imọ-ẹrọ yii jẹ lilo nipasẹ awọn awakọ kilasi ile-iṣẹ . Lati oju-ọna ti fisiksi, TDMR (eyiti o duro fun Gbigbasilẹ Magnetic Onisẹpo meji - gbigbasilẹ oofa onisẹpo meji) ko yatọ si PMR ti o ṣe deede: bi tẹlẹ, a n ṣe pẹlu awọn orin ti kii ṣe intersecting, awọn ibugbe ninu eyiti o wa ni isunmọ ni papẹndikula. si ofurufu ti awọn oofa farahan. Iyatọ laarin awọn imọ-ẹrọ wa ni ọna si kika alaye.
Ninu bulọọki awọn ori oofa ti awọn awakọ lile ti a ṣẹda nipa lilo imọ-ẹrọ TDMR, ori gbigbasilẹ kọọkan ni awọn sensọ kika meji ti o ka data nigbakanna lati orin kọọkan ti o kọja. Apọju yii ngbanilaaye oludari HDD lati ṣe àlẹmọ imunadoko ariwo itanna ti o ṣẹlẹ nipasẹ Intertrack Interference (ITI).
Yiyan iṣoro naa pẹlu ITI n pese awọn anfani pataki pataki meji:
- idinku ifosiwewe ariwo ngbanilaaye lati mu iwuwo gbigbasilẹ pọ si nipa idinku aaye laarin awọn orin, pese ere ni agbara lapapọ titi di 10% ni akawe si PMR ti aṣa;
- Ni idapọ pẹlu imọ-ẹrọ RVS ati adaṣe micro-ipo mẹta, TDMR ni imunadoko koju gbigbọn iyipo ti o fa nipasẹ awọn awakọ lile, ṣe iranlọwọ lati ṣaṣeyọri awọn ipele iṣẹ ṣiṣe deede paapaa ni awọn agbegbe ti o nbeere julọ.
Kini SMR ati kini o jẹ pẹlu?
Awọn iwọn ti ori kikọ jẹ nipa awọn akoko 1,7 tobi ju awọn iwọn ti sensọ kika. Iru iyatọ iwunilori bẹ ni a ṣalaye ni irọrun: ti module gbigbasilẹ ba jẹ paapaa kekere diẹ sii, agbara ti aaye oofa ti o le ṣe kii yoo to lati ṣe magnetize awọn agbegbe ti Layer ferromagnetic, eyiti o tumọ si pe data kii yoo rọrun. wa ni ipamọ. Ninu ọran ti sensọ kika, iṣoro yii ko dide. Pẹlupẹlu, miniaturization rẹ jẹ ki o ṣee ṣe lati dinku ipa ti ITI ti a mẹnuba loke lori ilana ti alaye kika.
Otitọ yii ṣe ipilẹ ti gbigbasilẹ oofa tile (Gbigbasilẹ oofa Shingled, SMR). Jẹ ká ni oye bi o ti ṣiṣẹ. Nigbati o ba nlo PMR ibile, ori kikọ n gbe ni ibatan si orin iṣaaju kọọkan nipasẹ ijinna to dogba si iwọn rẹ + iwọn aaye aabo (aaye oluso).
Nigbati o ba nlo ọna tiled ti gbigbasilẹ oofa, ori gbigbasilẹ n gbe siwaju nikan ni apakan ti iwọn rẹ, nitorinaa orin iṣaaju kọọkan jẹ atunkọ ni apakan nipasẹ atẹle ti atẹle: awọn orin oofa ni agbekọja ara wọn bi awọn alẹmọ orule. Ọna yii jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe alekun iwuwo gbigbasilẹ siwaju sii, pese ere agbara ti o to 10%, lakoko ti o ko ni ipa lori ilana kika. Apeere ni - awọn awakọ TB 3.5-inch 20 akọkọ ni agbaye pẹlu wiwo SATA/SAS, irisi eyiti o ṣee ṣe ọpẹ si imọ-ẹrọ gbigbasilẹ oofa tuntun. Nitorinaa, iyipada si awọn disiki SMR ngbanilaaye lati mu iwuwo ti ibi ipamọ data pọ si ni awọn agbeko kanna ni idiyele kekere fun igbesoke awọn amayederun IT.
Pelu iru anfani pataki kan, SMR ni aila-nfani ti o han gbangba. Niwọn igba ti awọn orin oofa ba ara wọn pọ, nigbati o ba n ṣe imudojuiwọn data, yoo jẹ pataki lati tun kọ kii ṣe ajẹkù ti o nilo nikan, ṣugbọn tun gbogbo awọn orin ti o tẹle laarin platter oofa, iwọn didun eyiti o le kọja awọn terabytes 2, eyiti o jẹ pẹlu idinku pataki kan. ni išẹ.
Apapọ nọmba kan ti awọn orin sinu awọn ẹgbẹ lọtọ ti a pe awọn agbegbe ṣe iranlọwọ lati yanju iṣoro yii. Botilẹjẹpe ọna yii si ibi ipamọ data ni itumo dinku agbara gbogbogbo ti HDD (niwọn bi o ti jẹ pe awọn ela to to gbọdọ wa ni itọju laarin awọn agbegbe lati yago fun awọn orin atunkọ lati awọn ẹgbẹ adugbo), eyi le mu ilana imudojuiwọn data pọ si ni pataki, niwọn bi o ti jẹ pe nọmba awọn orin lopin nikan. kopa ninu re.
Gbigbasilẹ oofa tile pẹlu awọn aṣayan imuse pupọ:
- SMR ti a ṣakoso wakọ (SMR ti iṣakoso wakọ)
Anfani akọkọ rẹ ni pe ko si iwulo lati yipada sọfitiwia ati/tabi ohun elo ti agbalejo, niwọn igba ti oludari HDD gba iṣakoso ti ilana gbigbasilẹ data. Iru awọn awakọ le ni asopọ si eyikeyi eto ti o ni wiwo ti a beere (SATA tabi SAS), lẹhin eyi awakọ yoo ṣetan lẹsẹkẹsẹ fun lilo.
Aila-nfani ti ọna yii jẹ iyipada iṣẹ, eyiti o jẹ ki Drive Managed SMR ko yẹ fun awọn ohun elo ile-iṣẹ nibiti aitasera iṣẹ ṣiṣe eto jẹ pataki. Bibẹẹkọ, iru awọn disiki naa ṣiṣẹ daradara ni awọn oju iṣẹlẹ ti o gba akoko ti o to fun idinku data isale lati pari. Nitorinaa, fun apẹẹrẹ, awọn awakọ DMSMR Iṣapeye fun lilo ni kekere 8-bay NAS, o jẹ yiyan ti o tayọ fun fifipamọ tabi eto afẹyinti ti o nilo ibi ipamọ afẹyinti igba pipẹ.
- SMR ti o ṣakoso ogun (SMR ti iṣakoso)
SMR Ṣakoso Ogun jẹ imuse tile ti o fẹ julọ fun lilo ile-iṣẹ. Ni ọran yii, eto agbalejo funrararẹ jẹ iduro fun ṣiṣakoso ṣiṣan data ati kika / kọ awọn iṣẹ ṣiṣe, lilo fun awọn idi wọnyi awọn amugbooro ti ATA (Eto Aṣẹ ATA ti agbegbe, ZAC) ati awọn atọkun SCSI (Awọn pipaṣẹ Block Zone, ZBC) ti dagbasoke nipasẹ awọn igbimọ INCITS T10 ati T13.
Nigbati o ba nlo HMSMR, gbogbo agbara ibi ipamọ ti o wa ti pin si awọn oriṣi meji ti awọn agbegbe: Awọn agbegbe Apejọ (awọn agbegbe deede), eyiti a lo lati tọju metadata ati gbigbasilẹ lainidii (ni otitọ, ṣe ipa ti kaṣe), ati Awọn agbegbe ti o nilo Kọ lẹsẹsẹ. (awọn agbegbe kikọ lesese), eyiti o gba apakan nla ti agbara lapapọ ti disiki lile, ninu eyiti data ti wa ni igbasilẹ ni ọna ti o muna. Awọn data ti a ko paṣẹ ti wa ni ipamọ ni agbegbe kaṣe, lati ibiti o ti le gbe lọ si agbegbe kikọ ti o baamu. Nitori eyi, gbogbo awọn apa ti ara ni a kọ ni atẹlera ni itọsọna radial ati atunkọ nikan lẹhin ipari ipari, eyiti o fun ọ laaye lati ṣaṣeyọri iduroṣinṣin ati iṣẹ ṣiṣe eto asọtẹlẹ. Ni akoko kanna, awọn awakọ HMSMR ṣe atilẹyin awọn aṣẹ kika laileto ti o jọra si awọn awakọ nipa lilo PMR boṣewa.
SMR Ṣakoso Ogun ti ṣe imuse ni awọn dirafu lile kilasi-kila iṣowo .
Laini naa pẹlu SATA ti o ni agbara giga ati awọn awakọ SAS ti a ṣe apẹrẹ fun lilo ni awọn ile-iṣẹ data hyperscale. Atilẹyin fun SMR Ṣakoso Gbalejo ni pataki gbooro ipari ti iru awọn awakọ lile: ni afikun si awọn eto afẹyinti, wọn jẹ pipe fun ibi ipamọ awọsanma, CDN tabi awọn iru ẹrọ ṣiṣanwọle. Agbara giga ti awọn dirafu lile gba ọ laaye lati ṣe alekun iwuwo ibi ipamọ pupọ (ni awọn agbeko kanna) pẹlu awọn idiyele igbesoke kekere, ati agbara kekere (kere ju 0,29 Wattis fun terabyte ti alaye ti o fipamọ) ati itusilẹ ooru (ni apapọ 5 ° C kere ju analogues) - siwaju dinku awọn idiyele iṣẹ ti itọju ile-iṣẹ data.
Alailanfani nikan ti HMSMR ni idiju afiwe ti imuse. Ohun naa ni pe loni kii ṣe ẹrọ iṣẹ kan tabi ohun elo kan le ṣiṣẹ pẹlu iru awọn awakọ jade kuro ninu apoti, eyiti o jẹ idi ti awọn ayipada nla ninu akopọ sọfitiwia ni a nilo lati mu awọn amayederun IT ṣiṣẹ. Ni akọkọ, awọn ifiyesi yii, nitorinaa, OS funrararẹ, eyiti o wa ni awọn ipo ti awọn ile-iṣẹ data ode oni nipa lilo ọpọlọpọ-mojuto ati awọn olupin iho-ọpọlọpọ jẹ iṣẹ-ṣiṣe ti kii ṣe bintin. O le kọ ẹkọ diẹ sii nipa awọn aṣayan fun imuse atilẹyin fun SMR Ṣakoso Ogun lori orisun pataki kan. igbẹhin si awọn ọran ti ibi ipamọ data zonal. Alaye ti a gba nibi yoo ṣe iranlọwọ fun ọ lati ṣe ayẹwo ni iṣaaju imurasilẹ ti awọn amayederun IT rẹ fun iyipada si awọn eto ibi ipamọ agbegbe.
- Gbalejo Aware SMR (SMR atilẹyin nipasẹ agbalejo)
Awọn ẹrọ ti o ni agbara-iṣẹ Aware Aware SMR darapọ irọrun ati irọrun ti Drive Managed SMR pẹlu iyara gbigbasilẹ iyara ti SMR ti iṣakoso Gbalejo. Iru awọn awakọ bẹ jẹ ibaramu sẹhin pẹlu awọn eto ibi-itọju julọ ati pe o le ṣiṣẹ laisi iṣakoso taara lati ọdọ agbalejo, ṣugbọn ninu ọran yii, bii pẹlu awọn awakọ DMSMR, iṣẹ wọn di airotẹlẹ.
Gẹgẹbi SMR ti a ṣakoso Gbalejo, Aware Aware SMR nlo awọn oriṣi awọn agbegbe meji: Awọn agbegbe Apejọ fun awọn kikọ laileto ati Awọn agbegbe Ayanfẹ Kọ lẹsẹsẹ (awọn agbegbe ti o fẹ fun gbigbasilẹ lẹsẹsẹ). Awọn igbehin, ni idakeji si Awọn agbegbe ti a beere fun Isọ-tẹle ti a mẹnuba loke, ni a gbe lọ laifọwọyi si ẹka ti awọn lasan ti wọn ba bẹrẹ lati kọ data ni ọna ti ko paṣẹ.
Awọn imuse ogun-mọ ti SMR pese awọn ilana inu lati gba pada lati awọn kikọ aisedede. Awọn data ID jẹ kikọ si agbegbe kaṣe, lati ibiti disiki le gbe alaye lọ si agbegbe kikọ lẹsẹsẹ lẹhin ti o ti gba gbogbo awọn bulọọki pataki. Wakọ naa nlo tabili itọka lati ṣakoso awọn kikọ aiṣedeede ati ibajẹ abẹlẹ. Bibẹẹkọ, ti o ba nilo iṣẹ asọtẹlẹ ati iṣapeye fun awọn ohun elo ile-iṣẹ, eyi tun le ṣee ṣe nikan nigbati agbalejo gba iṣakoso ni kikun ti gbogbo ṣiṣan data ati awọn agbegbe kikọ.
orisun: www.habr.com