I de enklaste termerna är Shingled Magnetic Recording (SMR) en ny hårddiskteknik som gör att spåren på ett fat kan läggas ovanpå varandra, precis som takbältros på ett hus, för att öka tallrikens täthet eller spår per tum ( TPI). Nuvarande teknologi, Perpendicular Magnetic Recording (PMR), använder en parallell spårlayout. Genom att öka TPI med SMR-teknik och minska utrymmet mellan spår, erbjuder SMR en enorm potential för total hårddiskkapacitetsökning. Slutprodukten ser fysiskt ut och känns som en vanlig PMR-enhet, med högre kapacitet i samma fysiska fotavtryck. Arkitekturförändringen innebär dock att användarupplevelsen ur ett prestationsperspektiv kommer att bli dramatiskt annorlunda.
I de enklaste termerna är Shingled Magnetic Recording (SMR) en ny hårddiskteknik som gör att spåren på ett fat kan läggas ovanpå varandra, precis som takbältros på ett hus, för att öka tallrikens täthet eller spår per tum ( TPI). Nuvarande teknologi, Perpendicular Magnetic Recording (PMR), använder en parallell spårlayout. Genom att öka TPI med SMR-teknik och minska utrymmet mellan spår, erbjuder SMR en enorm potential för total hårddiskkapacitetsökning. Slutprodukten ser fysiskt ut och känns som en vanlig PMR-enhet, med högre kapacitet i samma fysiska fotavtryck. Arkitekturförändringen innebär dock att användarupplevelsen ur ett prestationsperspektiv kommer att bli dramatiskt annorlunda.
Problemet med PMR-skalbarhet
Ingenjörer stöter på svårigheter med att skala drivkapacitet med PMR på grund av fysiska begränsningar som är inneboende i den aktuella inspelningsprocessen. När yttätheten ökas på en diskplatta, minskas storleken på en bit på mediet. För att bibehålla tillräckligt signal-brusförhållande (SNR) för att läsa, måste tillverkare minska kornstorleken på media. Det i sin tur gör att energibarriären för att vända borrkronan minskar eftersom volymen av materialet som håller borrkronan minskar. En lågenergibarriär betyder att omgivande termisk energi är mer benägen att vända biten, vilket minskar dataintegriteten.
För att stärka energibarriären måste koercitiviteten hos materialet ökas för att minska risken för flippad magnetisering. Detta är dock ett problem eftersom tillverkare försöker minska storleken på skrivhuvudet för att möjliggöra fler spår på en tallrik. Ett mindre skrivhuvud innebär ett mindre skrivfält och industrin är vid den punkt där det mindre skrivfältet blir otillräckligt för att ändra magnetiseringen på media, vilket förhindrar att skrivandet inträffar.
Effekten av SMR
SMR löser detta problem genom att inte skala ner skrivaren, i själva verket är skrivarhuvudet avsiktligt större i en SMR-enhet. Den större skrivaren betyder att den mer effektivt kan magnetisera (skriva) media utan att behöva kompromissa med läsbarhet eller stabilitet (retention).
En visualisering av hur PMR och SMR skiljer sig är till hjälp för att förstå både utmaningarna och fördelarna med SMR-teknik. Som nämnts läggs PMR-spår ut parallellt runt mediets yta enligt nedan.
Med SMR är det lätt att se var skrivbredden inte är ett problem, och hur ett smalare läshuvud kan gynna kapaciteten över tid så att kapacitetsvinster endast begränsas av möjligheten att krympa läsaren och kornstorlekarna.
Utmaningar med SMR
Uppenbarligen med SMR-layouten introduceras ett nytt problem. Skrivhuvudet är bredare än ett enda spår, vilket innebär att när data skrivs till en SMR-hårddisk måste data skrivas sekventiellt så att skrivaren inte förstör data på de överlappande spåren.
Naturligtvis är många operativsystem och filsystem inte vana vid att vara begränsade till att skriva sekventiellt till hårddiskar. Som ett resultat måste ett hanterings- eller översättningslager skapas för att ta slumpmässiga skrivningar och konvertera dem till sekventiella skrivningar.
Var detta lager finns och hur det hanterar metadata är en ny fråga som kommer att diskuteras i detalj genom att undersöka metoder för SMR-datahantering. Dessa inkluderar tre kärnmetoder; Drive Managed, Host Aware och Host Managed.
Våra recensioner av SMR-produkter:
