Wiele niezależnych głowic odczytu / zapisu na tym samym talerzu dysku twardego?

13

Czy istnieją jakieś dyski twarde, które mają wiele niezależnych głowic odczytu / zapisu na tym samym talerzu dysku twardego? Popraw mnie, jeśli się mylę, ale spodziewam się, że zrobienie tego rozwiąże wiele problemów z rywalizacją o dyski w sytuacji, gdy wiele rzeczy jest odczytywanych / zapisywanych równolegle. Szczególnie w przypadku serwerów baz danych i tym podobnych. Jeśli nie zostało to zrobione, dlaczego nie? Czy to jest za drogie? Czy to jest nieefektywne? Czy to zbyt trudne technicznie? Czy to nie jest konieczne?

Ray Hidayat
źródło
2
Myślał o tym samym, chociaż 8 lat później ...
Cybex,

Odpowiedzi:

12

Poprawiłoby to opóźnienie poprzez zmniejszenie wymaganych ruchów głowy (poprzez ustawienie głowicy odpowiedzialnej za określone pasmo powierzchni talerza lub inteligentne przesunięcie ich dla danego obciążenia). Może to również skrócić średni czas oczekiwania głowic na przesunięcie odpowiedniego bitu danych, gdy znajdą się na swoim miejscu (jeśli najlepiej pozycjonowana głowa została przesunięta na miejsce dla każdego żądania). W niektórych przypadkach użycia może być również przepustowość, jeśli logika kontrolera była wystarczająco jasna, aby zobaczyć wzór użycia i utrzymać głowy we właściwych ogólnych miejscach.

Ale nie sądzę, że tak się stanie z powodu kosztów i złożoności:

  • Musisz znaleźć miejsce na dodatkowe części mechaniczne w obudowie napędu (jeśli kiedykolwiek otworzyłeś napęd, zobaczysz, kto może być trudny - wymagałoby to ogromnego wysiłku miniaturyzacji lub zmniejszenia rozmiarów fizycznych talerzy).
  • Dodatkowa inteligencja wymagana w oprogramowaniu kontrolera, aby ogólnie dobrze wykorzystać dodatkowe głowice (bez ryzyka zmniejszenia wydajności w niektórych przypadkach użycia), spowodowałaby znaczną dodatkową złożoność, zwiększając prawdopodobieństwo błędów.
  • Nawet przy wszystkich pracach mechanicznych i programistycznych wynik nie byłby zgodny z innymi, znacznie tańszymi rozwiązaniami, które zmniejszają opóźnienia i zwiększają przepustowość. W szczególności zastosowanie technologii półprzewodnikowej i / lub parowanie (lub potrojenie itd.) Poszczególnych dysków w macierzach RAID0, więc jest mało prawdopodobne, aby pomysł był komercyjnie wykonalny.
  • Dodatkowa złożoność mechaniczna, a także utrudnienia w produkcji dysków, sprawiłyby, że byłyby one znacznie bardziej podatne na awarie.

Innym podobnym pomysłem, o którym mówiłem, jest ruch głowic obsługujących każdą powierzchnię talerza niezależnie, ale jest to również niepraktyczne ze względu na złożoność mechaniczną.

David Spillett
źródło
2
Co z wieloma głowicami do odczytu / zapisu na jednym ruchomym ramieniu. To teoretycznie może znacznie skrócić czas dostępu, o ile rozumiem.
Waxhead
@Waxhead: podwajasz (przynajmniej) elektronikę głowic i dodajesz mechaniczną strukturę (rzeczywiste głowice) na ramionach, czyniąc konstrukcję bardziej złożoną. Gdyby tylko znacząco zmniejszył opóźnienie, gdyby jedna z głów na ramieniu była już w odpowiednim miejscu, w przeciwnym razie można cofnąć czas ruchu ramienia, wybierając, która głowa jest używana, nadal masz takie samo ustawienie i czekanie na -right-bit-of-disk-to-dloat-by times. Tak więc stosunek kosztów do korzyści nie sprawiłby, że nie byłaby praktyczną opcją projektową.
David Spillett
6

Rzeczywistą alternatywą tego są dyski SSD (Solid State Disk), które nie mają głowicy ani talerza. Z tygodnia na tydzień stają się one coraz bardziej popularne i tańsze. Z tymi dyskami wykonałem sporo pracy, a co najmniej imponujące.

BinaryMisfit
źródło
2

Nie znam żadnego producenta, który buduje takie zwierzę, ale karta RAID 0 i dwa dyski twarde osiągają to samo i więcej.

TechScott
źródło
Dla mnie ta odpowiedź przykuwa uwagę - dysk twardy z wieloma głowicami jest zasadniczo przejawem czegoś w rodzaju konfiguracji RAID, być może tańszej, ale z proporcjonalnym ograniczeniem, że jeśli część zepsuje się, wszystko zostanie utracone, podczas gdy nalot można częściowo zastąpić dobra naprawa
Caius Jard
2

W przewodniku na PC jest dobry artykuł na ten temat . Connor Urządzenia peryferyjne używane do takiego napędu. Najwyraźniej głównymi przeszkodami były marketing.


źródło
1

Serwery baz danych na ogół mają jakąś formę RAID, wymagana dodatkowa złożoność mechaniczna nie jest warta zyskania, gdy można użyć tańszych urządzeń dla tego samego efektu.

Pamiętam napęd CDROM, który mógł odczytywać dane z 7 punktów jednocześnie - iirc nie było przypadkowe, ale sekwencyjne, pozwalając urządzeniu na odczyt części tego samego pliku w tym samym czasie. Nie było tak, że napęd był szybszy, ale cichszy (mógł obracać się wolniej przy podobnych prędkościach transferu).

łosoś łososiowy
źródło
To byłby CD-ROM Kenwood 72X True-X (mieli też co najmniej jeden inny model).
David Balažic
0

Podrzucałem pomysł, jak jeden zestaw ramion może być przeznaczony na górną powierzchnię talerza, podczas gdy drugi zestaw może być przeznaczony wyłącznie dla drugiej strony. Zasadniczo utworzyłoby to macierz RAID 0 lub RAID 1 w napędzie i byłby przyzwoitą alternatywą dla pojedynczego dysku twardego z wieloma wrzecionami ( http://www.google.com/patents/US20060044663 ), ponieważ pozwoliłoby to zaoszczędzić energię (Ponieważ wymagany byłby tylko jeden silnik), ale miałby takie same zalety wydajnościowe jak wspomniany wcześniej napęd „wielowrzecionowy”.

Znalezienie miejsca w obudowie na drugą cewkę głosową i zestaw ramion okazałoby się jednak trudne, jak wspomniał wcześniej David. Jednak mniejsza cewka głosowa mogłaby rozwiązać problem; talerz można po prostu przesunąć do geometrycznego środka napędu, patrząc od góry lub od dołu, a cewki głosowe można ustawić w przeciwległych rogach. Może istnieć wystarczająco mała cewka głosowa, ale mniejsza cewka Mógłaby być zbyt słaba, aby precyzyjnie poruszać ramionami, co wprowadza nowy problem ... Jestem jednak pewien, że można to zrobić; spójrz, ile w ogóle mniejszych komputerów w ciągu ostatnich lat.

DriftRacer14
źródło
0

Lepszą geometrią dla wielu niezależnych głowic odczytu / zapisu powinna być pusta geometria płytki cylindrycznej zamiast rzeczywistych okrągłych talerzy. Możesz włożyć znacznie więcej głów, ruch głowic będzie bardziej precyzyjny, umożliwiając większą gęstość bitów na cal. Zapewnienie większej przestrzeni na wysokości napędu i umieszczenie wielu pustych cylindrów o różnym promieniu jeden w drugim bajcie gęstość przestrzeni można znacznie zwiększyć. Jeden potwór pentabajta na jednego 10 centymetrów wysokości / 10 centymetrów szerokości i 10 cylindrów w środku można wyprodukować przy użyciu rzeczywistej technologii. I w tej przestrzeni można spakować wiele niezależnych głowic rw.

Cylinder drążony (geometria)

totedati
źródło