Відео: unboxing turtles slime surprise toys learn colors (Вересень 2024)
Технологія жорсткого диска часто є недооціненою дивиною. Технологія мікросхем заслуговує більше кредиту, ніж отримує для створення сучасного світу, але виробництво напівпровідників приділяє набагато більше уваги, ніж технології жорсткого диска. Однак жорсткі диски продовжують давати нам все більше і більше ємностей у тому ж просторі протягом десятиліть, слідуючи приблизно тій же загальній тенденції, що й закон Мура, але не так гладко - щільність жорсткого диска, як правило, зростає дуже швидко, коли впроваджується нова технологія, і сповільнюватись, поки не настане наступне велике нововведення.
Зараз ми просто переходимо до фази переходу. Сучасна технологія, відома як перпендикулярний магнітний запис (PMR), що лежить в основі практично всіх жорстких дисків, виготовлених сьогодні, починає вичерпуватися. Нові методи, такі як магнітна запис з допомогою теплової енергії (HAMR), вже в дорозі, але все ще залишаються на кілька років.
Як результат, ми бачимо, що деякі спеціалізовані накопичувачі досягають нових потужностей - наприклад, новий привід бізнес-класу Seagate 8 ТБ та версія 10 Гб HGST - але основні жорсткі диски споживачів не так швидко набувають такої більшої щільності. Минуло пару років, як я по-справжньому глибоко придивився до цієї технології, тому нещодавно я скористався можливістю поговорити з виробниками приводів про технологію та про те, куди вона прямує.
Останні кілька років накопичувачі використовували процес PMR, а сьогодні основні накопичувачі мають повітряну щільність 650 Гбіт / кв. дюйм, що дозволяє 500 ГБ на блюді на 2, 5-дюймовому накопичувачі та 1 ТБ на тарілці на 3, 5-дюймовому накопичувачі. (Більшість жорстких дисків мають кілька плат, написаних з обох сторін.)
Кілька приводів зробили це трохи далі, рухаючись до 1, 2 ТБ за блюдо, дозволяючи отримати 6 ТБ на п'ятиплатневому 3, 5-дюймовому накопичувачі; або навіть архівні накопичувачі 2 ТБ з використанням трьох 2, 5-дюймових пластин, за словами Вільяма Каїна, віце-президента з технології Western Digital. А Марк Ре, старший віце-президент Seagate та головний директор з технологій, каже, що він вважає, що "у поточних технологій ще багато пробігу", використовуючи більш жорсткі допуски для поліпшення щільності.
Крім цього, щоб наблизити щільність у найближчій перспективі, ряд виробників приводів звертаються до нових технологій.
Магнітна магнітна запис (SMR)
Сігейт підштовхнув техніку під назвою Магнітна магнітна запис (SMR), в якій доріжки, за якими ведуть голови приводу, перекриваються, на зразок черепиці на даху. За словами Re, ця технологія може забезпечити 25-відсоткове збільшення повітряної щільності.
SMR використовує звичайні головки для читання / запису, які працюють як звичайний накопичувач для зчитування даних. Але для письма це вимагає насправді запису на кілька треків, і для цього потрібен диск, згрупований у різні діапазони.
Re говорить, що Seagate тепер поставила "багато мільйонів накопичувачів" за допомогою технології SMR, включаючи фірмові роздрібні накопичувачі та привідні накопичувачі, що мають найважливіший бізнес. Почалося це з настільного накопичувача 5TB компанії, орієнтованого на ближнє зберігання на підприємстві, але тепер перейшло і на інші продукти. Недавно анонсована компанією привід 8 ТБ має варіант, який використовуватиме технологію SMR.
Він каже, що майбутнє SMR повинно бачити ноутбуки, впроваджені протягом року, і він бачить, що це рухається від 750 ГБ за блюдо до 1 ТБ за блюдо і, можливо, в кінцевому рахунку до 2 ТБ за блюдо.
Одне питання щодо SMR, зазначив Каїн, полягає в тому, що накопичувач повинен записувати інформацію по-різному, більш послідовно, і для цього потрібно маніпулювати розміром даних, щоб зробити його ефективним. Re сказав, що погоджується з тим, що в деяких робочих навантаженнях виникають проблеми, але сказав, що в 99, 9 відсотках випадків не було помітної різниці в ефективності. Зазвичай, за його словами, типова кількість кешу на накопичувачі усуває вплив. Каїн зазначив, що існують деякі нові стандарти - зони блокових команд (ZBC) для приводу SAS та зони ATA-команд (ZAC) для SATA-накопичувачів, призначені для стандартизації використання SMR-накопичувачів.
Скотт Райт, керівник відділу маркетингу продуктів HDD на підприємстві Toshiba, заявив, що Toshiba бере участь у підкомітетах, які працюють над стандартизацією команд для дисководів SMR, і очікує ратифікованого стандарту в найближчі кілька місяців, і вважає, що це добре підходить для додатків з великою кількістю послідовних записів, наприклад, зберігання об'єктів. Він розраховує побачити всіх постачальників, які пропонують накопичувачі, орієнтовані на ранніх усиновителів протягом наступного року або близько того, з широкомасштабним прийняттям у другій половині 2015 року.
Герметичні накопичувачі
Ще один варіант, який ми починаємо бачити, включає герметичні приводи з гелієм, що замінює повітря всередині герметичного приводу.
Минулого року HGST почав поставляти накопичувач 6 ТБ, що дозволяє отримати більше пластин у герметичному приводі на одну висоту. Для цього використовується технологія, яку вона називає HelioSeal, в якій пластини приводів укладені в герметичний привід, наповнений гелієм. Каїн вказує, що гелій, який легший за повітря, зменшує турбулентність повітря і затягування між тарілками і, як результат, може значно зменшити потреби в активній потужності. Таким чином, каже Каїн, він ідеально підходить для середовищ, які використовують виграш енергії та кількість шпинделів на місці. (Зауважте, що, хоча HGST є дочірньою компанією WDC, вона працює окремо від підрозділу Western Digital. Каїн каже, що, хоча Western Digital переглянув гелій і перекрив магнітний запис, він ще не постачав накопичувачі за допомогою будь-якої технології, хоча він сказав "обидві технології мають цінність у певних сегментах ринку.")
Нещодавно HGST анонсував 8TB-версію цього накопичувача під назвою Ultrastar He8 з використанням поточних приводів PMR, а також Ultrastar He10, який буде використовувати методи, наповнені гелієм, а також техніку гонтової (SMR). Він також пропонує більш стандартний привід 6 ТБ, який використовує п’ять 1, 2 ТБ пластин у традиційному (не герметичному) корпусі приводу.
На даний момент Seagate вирішив не використовувати гелій, і Re сказав, що, хоча у нього є накопичувачі, які використовують цю технологію, він не переконаний, що це найефективніший спосіб підвищення щільності.
Райт компанії Toshiba мав подібні коментарі, заявивши, що гелій може бути необхідний у довгостроковій перспективі, але він вважає, що він може отримати наступні "кілька поколінь технологій без цього". За його словами, у галузі є дорожня карта, яка просувається до шести і більше страв, і Toshiba розраховує це зробити.
Двовимірний магнітний запис (TDMR)
Протягом наступних двох років WD цікавиться технікою, що називається двовимірною магнітною записом (TDMR), в якій у вас є дві зчитувальні головки і, таким чином, ви можете мати більше даних у тій самій області із суміжними бітами, які досліджуються та порівнюються, що Каїн порівняно з тим, як шумопоглинальна гарнітура має справу з навколишнім шумом. Він сказав, що це додає складності, але може мати сенс для деяких конкретних проектів на деяких ринках, оскільки це розширює звичайну технологію запису.
Теплові магнітні записи (HAMR)
Але майже всі, з ким я розмовляв, погоджуються, що наступний великий стрибок щільності, ймовірно, походить від методики, відомої як магнітна запис з підтримкою тепла (HAMR), яка включає лазерно-генерований промінь, нагріваючи невелику частину магнітного носія, що дозволяє бітам писати, а потім бути стабільним, коли вони охолонуть. Такі накопичувачі можуть бути набагато більш щільно упаковані, ніж будь-які сучасні технології.
Концепція не нова - Seagate продемонструвала її ще у 2002 році - але вона, схоже, наближається.
Наприклад, компанія Seagate's Re сказала, що HAMR має бути готовий до деяких комерційних представлень у 2016 році, ймовірно, спочатку зі стратегічними партнерами, і, ймовірно, стане більш загальною частиною галузі жорстких дисків до 2018 року. Він сказав, що обіцянка HAMR повинна поставити важкі зусилля стимулювати галузь на "наступній S-кривій" (для поліпшення щільності) протягом наступного десятиліття. Компанія Seagate заявила, що сподівається до 20ТБ накопичувача за допомогою технології HAMR до 2020 року.
Реалізація Seagate використовує перетворювач ближнього поля в якості записуючої голови з лазерним сяючим 830 нм світлом на "поверхневих плазмонах", який потім фокусується на меншому місці для нагрівання матеріалу до 600 градусів Кельвіна, і в цей момент може бути трохи перейшов з 1 на 0 або навпаки. Як тільки місце охолоне, біт стабільний. Весь цикл нагріву та охолодження відбувається в наносекунд, сказав Re.
Каїн Western Digital's каже, що HAMR пропонує потенціал збільшення щільності площі в три-п’ять разів, але додасть собівартості. Він сказав, що компанія має випробування з тисячами годин живих головок на накопичувачах, і заявив, що технологія стає здійсненною, але сказав, що 2016 рік "може бути трохи агресивним", хоча він також вважав, що технологія може увійти в мейнстрім до 2018 року.
Райт Toshiba був трохи скептичнішим, заявивши, що майбутнє HAMR "все ще дещо незрозуміле", і заявив, що, хоча всі вкладають кошти в "енергетичні" записи, журі все ще не має намірів, коли він буде розміщений. Він прогнозував, що це не менше трьох-чотирьох років.
Медіа з бітовим малюнком
Ще одна тема, яка привернула деяку увагу, - це засоби масової інформації з малюнком, але компанії, з якими я спілкувався, вважають, що це значно далі. Re сказав, що ця технологія "не готова до початку" і що інфраструктура для неї просто недоступна. Каїн погодився, що це "набагато довгостроковіше" рішення, хоча, за його словами, у лабораторії були такі методи, як нанодрукування та самоскладання. І Райт сказав, що поки «наука робиться», Toshiba ще не бачить «конкретного перехоплення», коли вона може вступити у масове виробництво.
Флеш-пам'ять
Деякі люди поза індустрією жорстких дисків припустили, що флеш-пам’ять може взагалі замінити технологію жорсткого диска, але це здається малоймовірним. У той час як флешки набувають все більшої популярності, особливо в ноутбуках і як частина багатоярусного рішення для зберігання даних на підприємстві, флеш залишається набагато дорожчим, ніж магнітні носії, особливо для зберігання безлічі даних, до яких не часто звертаються. Крім того, загальна потужність виготовлених флеш-мікросхем, хоча і зростає, майже не достатня для заміни прядильних середовищ.
Навіть Toshiba, який є одним з двох найбільших виробників флеш-пам’яті, погодився з цією перспективою, при цьому Райт зауважив, що «ніщо не торкнеться магнітних носіїв протягом десятиліття» з точки зору витрат і що для виготовлення флеш-пам’яті NAND виготовлено недостатньо навіть 15 відсотків ринку.
Натомість усі виробники корпоративних сховищ мають системи, які поєднують деяку кількість спалаху з жорсткими дисками; а на стороні клієнта виробники жорсткого диска натискають гібридні накопичувачі, які поєднують трохи спалаху для швидкості з магнітними носіями для отримання більшої ємності.
Скажемо, Seagate пропонує ноутбуки для ноутбуків, такі функції (які вони називають SSHD для твердотілих жорстких дисків) з настільними накопичувачами. Western Digital має аналогічну лінію зі своєю лінією WD Black 2, причому Каїн говорить, що гібридні накопичувачі пропонують "реальну цінність".
Єдине, що виділяється, це те, що може бути не одна технологія, яка переймає і що в майбутньому може бути місце для всіляких рішень для зберігання даних - від чистого спалаху, підключеного безпосередньо через шину або приєднаного до SSD; до звичайних, ошатних та HAMR - все це на ринку одночасно.
Взагалі, технологія жорсткого диска перейшла від однієї технології до іншої з новою технологією, яка замінює попередню, подібно до того, як поточне перпендикулярне магнітне записування (ПМР) замінило традиційну поздовжню запис протягом останнього десятиліття. Але цей час може бути різним, каже Каїн, із безліччю різних методик, що пропонують рішення для різних ринків через великі відмінності у вартості та швидкості. "Майбутнє не потрібно виглядати як минуле", - сказав він.
В цілому, Каїн сказав, що до 2020 року ми можемо мати 3, 5-дюймові 3, 5-дюймові накопичувачі 5 ТБ або 6 ТБ як стандартні основні накопичувачі з накопичувачами до 20 ТБ (з шістьма платинами 3, 3 ТБ), можливі для деяких високоспеціалізованих програм, і це може вирости до 50 ТБ дисками, коли HAMR технологія стає повністю зрілою. Це просто дивовижна кількість пам’яті.
