2、SMR/HAMR/MAMR

時(shí)間：2022-04-27 18:12:01 | 來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

時(shí)間：2022-04-27 18:12:01 來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

眾所周知，機(jī)械硬盤產(chǎn)品的性能基本上已經(jīng)到頂了，但是容量和密度仍然在緩慢增長(zhǎng)過(guò)程中。兩三年前，SMR（疊瓦式磁記錄）技術(shù)嶄露頭角，其原理是將磁道排布的非常緊密，導(dǎo)致磁頭的寫磁頭部分的磁場(chǎng)信號(hào)會(huì)同時(shí)磁化2個(gè)磁道，于是在改變某個(gè)磁道數(shù)據(jù)之前必須先將即將被誤傷的磁道的數(shù)據(jù)臨時(shí)讀出到緩沖區(qū)，改寫之后再將數(shù)據(jù)恢復(fù)回去，會(huì)產(chǎn)生寫懲罰。這種做法相當(dāng)?shù)托?，但是卻可以大幅提升硬盤的單碟密度到1.33TB每碟片。冬瓜哥還有一項(xiàng)發(fā)明專利，給出了一種能夠一定程度上臨時(shí)提升SMR硬盤性能的數(shù)據(jù)排布方式。

然而，SMR硬盤在市場(chǎng)上似乎并沒(méi)有得到廣泛響應(yīng)，其原因是它的應(yīng)用場(chǎng)景過(guò)于狹窄，針對(duì)那些Write once Read many（WORM）場(chǎng)景，或者大塊順序?qū)憟?chǎng)景，尤為合適。而對(duì)于那些隨機(jī)寫入場(chǎng)景，則性能比較差。需要上層軟件做出一些修改和適配才能夠更好的保障其在此場(chǎng)景下的性能。這也就是所謂的host aware和host managed模式。SMR的這些特性，導(dǎo)致SCSI協(xié)議不得不增加一個(gè)Zone Command子指令集，對(duì)生態(tài)提出了要求，不僅OS內(nèi)核SCSI協(xié)議棧需要更改，Raid/HBA卡的firmware/driver也都需要跟著適配。這就難免會(huì)產(chǎn)生兼容性問(wèn)題。實(shí)際上，SMR在應(yīng)用中的確收到了較大阻力。

除了SMR技術(shù)，還有一些其他技術(shù)可提升容量。稍前有其他的存儲(chǔ)廠商提出了微波磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)(MAMR)和熱輔助磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)(HAMR)，這兩者其實(shí)本質(zhì)上類似，都是通過(guò)激光/微波來(lái)臨時(shí)改變磁性材料的物理性質(zhì)而讓其變得更易磁化。這兩個(gè)技術(shù)據(jù)說(shuō)可在2023-2025年左右把機(jī)械硬盤容量提高到40TB。

雖然硬盤廠家都在開(kāi)發(fā)新的技術(shù)想讓硬盤的存儲(chǔ)密度變得更大，然而無(wú)論是HAMR熱輔助磁記錄技術(shù)還是MAMR微波輔助磁紀(jì)錄技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)還是沒(méi)法投入實(shí)際應(yīng)用，那么嘗試沖擊傳統(tǒng)技術(shù)的極限也不失為一個(gè)辦法。

目前，市場(chǎng)上已推出的12TB和14TB非SMR硬盤（或者說(shuō)CMR，Conventional Magnetic Recording）盤，其采用的依然是SMR技術(shù)，密度達(dá)到單碟1.75TB。而東芝之前的最高容量為10TB非SMR盤（采用PMR垂直記錄，單碟1.43TB)。