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希捷启动SMR与HAMR新存储技术发起与HGST性能与容量的战役

发布时间:2020-03-23 16:33:03 阅读: 来源:防腐木凉亭厂家

硬盘行业正在进行着一场性能对决容量的战争,由希捷引领的硬盘—闪存混合装备对阵西数—HGST的充氦气装备。在技术介绍会上,希捷暗示可能要推出新的固态混合装备(SSHD)—这将把非易失性NAND缓存和磁片结合起来—涉及到贴片磁记录技术(SMR)和热辅助磁记录技术(HAMR)。

希捷把贴片技术作为推动如今广泛使用的垂直磁记录技术的一种方式。存储行业正在接近超顺磁技术的极限——大约为1Tbit/in2磁录密度,超过了这个限度,用于记录数据的磁性颗粒就会太小,在温度改变或遭到周围颗粒的影响下,它们的磁极就会改变,从而影响数据存储。

如今希捷硬盘存储的数据大概是500到600Gbit/in2 ,从理论上来讲,希捷可以推出第六代PMR装备,密度到达700至800Gbit/in2 磁录密度,但是它会这样做吗?

之前希捷说过,它可能在今年推出第一款SMR装备(容量到达4.8至5TB),在2014年推出HAMR装备,容量到达6.4TB。很明显,SMR和HAMR将会同时出现。我们认为,SMR硬盘将会用于低随机写入率的运用,而HAMR硬盘将会用于高写入率的装备,至于闪存混合硬盘,将会用于高读取率的软件,固然,与固态硬盘相比,它们价钱要可以接受才行。

同时我们也注意到西部数据的HGST对生产混合硬盘好像没有兴趣。

虽然希捷没有明确提到会在以后推出这些产品,但是从逻辑上来说,这些混合闪存的SMR和HAMR产品终究会出现在市场上。

若SMR和HAMR算是未来的技术,那现在希捷要在其硬盘产品中采取的技术就是混合技术。现在充氦硬盘已出现,这些就是现在的技术。

桌面混合硬盘

我们在三月份的时候介绍过这类硬盘,现在我们有了更多的信息。这类3.5英寸的硬盘将会有2,3,4TB的容量版本,还可能有16GB到32GB的NAND缓存用于系统引导文件,或用于其它高访问率的数据块。它的转速能到达5400rpm。

我们还听说这类硬盘会在下个季度上市。

企业级涡轮混合硬盘

希捷把这类硬盘称为世界上速度最快的硬盘,它是2.5英寸混合硬盘,转速到达10000rpm,容量最高能到600GB。

我们猜想,不久以后就会有转速达15000rpm的版本出现。希捷宣称10k的版本的随机读取性能最高能达15000rpm版本硬盘的三倍,这主要是通过一个16GB的MLC NAND缓存控制热数据来实现的。

我们认为希捷的NAS硬盘终究也会混合化,这在逻辑上是行得通的。有一条关于希捷介绍会的评论是:假以时日,所有的硬盘都会变成混合硬盘。希捷所有的硬盘都会成为SSHD。换句话说,希捷会把它所有的产品都混合化。

我们还了解到希捷在测试数据自动定位功能。通过这个功能,用户可以自主选择把甚么数据存储在闪存中,而不用依赖自动化控制器或软件。那将会在硬盘中装更多的NAND,以便自动选择数据存储到闪存缓存中。这个概念可与英特尔的“智能缓存”相媲美。

惊人的贴片磁记录技术

借助贴片磁记录技术,连续的写入磁道可跟本来的磁道堆叠,并有效地缩小它们,又由于读取头比写入头更窄,所以依然可以读取这些单独的磁道。

当数据被重新写入时,问题就来了:写入头相对较宽,新的磁道区域将会覆盖下一个磁道区域,从而删除它。所以磁盘系统不能不先读取将要被覆盖的磁道区域,保存数据,然后再写入新的数据,最后做一步至关重要的操作——把保存的数据再次写入进去。

但是这类二次写入覆盖了下一个磁道,这样那些在将要被覆盖的磁道的数据,要经过读取,保存等一系列操作直到磁盘寿命到头。另外数据写入时还要插入到磁道组或磁道带之间的空间以保证在一个磁道带内进行连续的重写。希捷没有泄漏在一个带上有多少个磁道,不过它指出轨道带之间的空间被浪费了,从这个意义上来讲,如果公道利用的话,这些空间可以记录数据。

如今的PMR存储技术使得在每一个磁道之间都有空间,而贴片磁记录技术则尝试利用尽量多的空间来记录数据,虽然会以牺牲随机写入速度为代价,但终究能实现理想的连续写入性能。

贴片磁记录技术,可以被用于PMR和HAMR硬盘装备中。目前我们还无从知晓什么时候SMR硬盘会出现。但我们被告知目前已有了标准的SMR硬盘产品,它们正作为潜伏的产品被测试评估,我们则觉得希捷的Terascale装备的后继者将会使用SMR技术。

HAMR技术

据我们之前泄漏,PMR能实现大约1Tbit/in2 的磁录密度,而HAMR最高能实现 5Tbit/in2的磁录密度。

如今的PMR装备的磁录密度会受多方面的影响,比如温度改变会致使数据丢失,而HAMR则很好地解决了这个问题,它采取一种新的记录介质,有很高的矫顽磁性价值,这意味着就算是温度产生随机变化,它所记录的信息也不会产生改变。但这使写入数据变得困难,保存数据的区域需要在数据被写入之前能随时被激光脉冲加温,冷却以后,数据的状态才保持稳定。因此,这类技术才被称为热辅助磁记录技术(HAMR)。

希捷的发言人表示HAMR硬盘可能在“这十年的后期出现”,但是他还表示希捷的CEO,董事长兼总裁史蒂夫·卢克索对金融分析师做了陈说,内容是关于去年研究的HAMR技术。

HAMR联手贴片技术对决氦气

借助氦气,HGST的硬盘将会实现容量的大幅度提升,固然,前期是这项技术起作用。这家公司可以把更多的磁片放入到一个3.5英寸或2.5英寸的硬盘中,在其中充入氦气来代替正常的空气,借此来增加容量。这是由于氦气的密度比空气低,磁片所受的阻力更小,而精密的内部机械机制会把读写头移动到磁表面,下降震动的影响,这样就可以放入更多的磁片,刻录更多的数据轨道。

让我们假定这种方法可行,然后HGST就会把现有的数据存储技术向着充入氦气的技术转移,接着实现硬盘容量1.5倍的增长,最后我们就可以有来自希捷的4TB容量第五代PMR硬盘,同时还会有来自HGST的6TB容量的第五代氦气硬盘。

若希捷生产SMR硬盘来竞争,那HGST可以做一个氦气SMR硬盘来保持自己的容量优势。这样的话,希捷可以借助HAMR来实现磁道密度的提升,凭此带来的硬盘工作效率的提升来对抗HGST氦气硬盘的大容量。希捷还会混合化它的硬盘产品,以它们的读取性能优势来对抗竞争对手。

除非HGST能和希捷一样在一样的时间范围内推出HAMR硬盘,否则和希捷相比,它的氦气硬盘的容量优势可能会变得没有优势。

一旦HGST推出使用HAMR技术的产品,氦气HAMR硬盘将会大大提高HGST的容量优势。我们相信希捷也正在研究氦气硬盘技术,它之前谢绝过这项技术,不过现在看来,这项技术将成为击败HGST容量优势的重要因素。

上海德沁机械有限公司

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