日立为解决磁录密度问题开发瓦记录技术

来源：存储在线    发布时间：2011.08.02

　　正在被西部数据收购的日立GST表示瓦记录(SMR:Shingle Magnetic Recording)是在先进的磁记录技术成为主流之前必要的补充技术。该公司目前正在和Facebook以及谷歌讨论这件事情。

　　日立GST首席执行官Stephen Milligan表示该公司计划覆盖所有的存储介质领域--从快速访问的闪存到大容量的机械式数据存储介质。尽管它是一家硬盘驱动器(HDD)厂商，但是它并没有只当自己为HDD发货商。日立GST视自己为云存储生态系统的推动者，比如，通过消费者手持设备来推动内容创建和消费。只要有更多的数据产生，就会有更多的数据需要存储。

　　日立GST正在开发未来的闪存和磁盘存储设备。在这个过程中，它听取利益相关者、主要贴牌厂商、操作系统提供商、云软件堆栈所有者(比如谷歌和Facebook)的意见。

　　也许最好是先从磁录密度开始。硬盘行业在这个领域上所遇到的问题会影响这些利益相关者。

　　磁录密度问题的重要性

　　数据内容正在增加，磁盘容量在磁录密度提高的基础上也在增加。问题是磁录密度的进步正在放缓。日立GST负责产品营销的副总裁Brendan Collins表示：“我们计划每年提高30%,但是我们实际上每年只提高了15%到20%.”

　　2016年左右，垂直磁记录(PMR)技术以后的先进技术应该得以实现并将磁录密度提高到5Tb/平方英寸以上，比如比特模式媒介(BMP)和热辅助记录(TAR1))技术。那么从现在到那个时候会出现技术空白。瓦记录技术可以在磁片表面上制造出更多的磁道。

　　PMR技术在磁录密度的提高上进展太慢了，同时面临着一系列极限问题。硬盘行业需要SMR来作为一种辅助技术来帮PMR一把。Collins表示：“SMR可以让我们回到每年提高30%的速度上……TAR1和BPM:我们都需要，而SMR是桥梁。”

　　当然，BPM和TAR都需要：“它们不是非此即彼的关系，而是相互补充的。”其中一种技术将先实现并进入主流，然后过一两年后，另一个技术会加入它。问题是没有人知道哪个技术将先实现，因此硬盘驱动器厂商必须在两个技术上同时投资。

　　瓦记录

　　SMR也有自己的问题。它将数据写入部分重叠的磁道以提高驱动器的磁录密度--想象一下在屋顶上一片叠一片的屋瓦。在随机写入和删除数据的时候有点问题，因为目标磁道上被删除的部分也可能是另一个重叠磁道的部分。

　　这意味着它们的内容必须得到恢复并放在一边，将需要删除的磁道上的记录删除，然后再将放在一边的数据重新写入到驱动器。所有这些都需要时间，会拖累瓦记录驱动器在删除数据时的性能。

　　随机写入也有问题。如果它们写入的是空余空间，那么文件的碎片情况可能很严重，这会延长读取访问时间。如果它们被写入到文件的现有空间，那么任何重叠的磁道都必须被重新写入，也会延长写入时间。Collins表示日立GST在这方面已经有了一些自己的想法。

　　他认为归档数据存储很适合SMR技术，因为归档有许多顺序块写入。“我们必须找到各种方式让架构可以避免瓦存储的缺点。”

　　回到服务器和从硬盘驱动器读取和写入的客户端计算机代码堆栈，Collins强调道硬盘驱动器厂商和代码堆栈所有者必须协同工作：“看看微软：它的操作系统没有针对SMR进行优化。我们必须在SMR驱动器与操作系统之间实现无缝化，让SMR驱动器看起来就像PMR驱动器……谷歌和Facebook有他们自己的堆栈，正在进行一些改变以确保他们的软件文件系统可以和SMR驱动器协同工作。我们已经同他们有了深入的技术探讨。”

　　Milligan强调道：“我们正在同我们的所有客户讨论这件事情。我们必须同客户建立良好的合作关系并询问我们能为他们做什么。”

　　Collins表示：“过去20年，Wintel平台对我们的平台设计有主要的影响。未来5年，它仍将有重要影响。但是ARM和Android设备正在为我们打开新的机遇之门。”

　　日立GST将继续同Wintel贴牌厂商进行探讨和交流，比如惠普和戴尔，但是日立GST也将日益重视Web 2.0和互联网架构公司，比如谷歌和Facebook.

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