Взгляд в будущее: Жёсткие диски

Жёсткие диски постепенно уходят в прошлое. Отрицать это было бы глупо. Но не будем бежать впереди паровоза.

Seagate оценивает, что эти устройства хранения информации будут использоваться ещё не менее 20 лет. Задача на данные годы - активный поиск новых средств развития всем знакомой технологии.

SSD дороже HDD. Быстрее, но дороже. В то же время жёсткие диски имеют заметный потенциал роста производительности. Более продвинутые контроллеры, большие скорости вращения магнитных блинов, большая плотность размещения данных - вот самые очевидные пути для постепенного прогресса в этом мире. Но не только.

Некоторые любят погорячее

Текущая просто магнитная запись в ближайшие годы будет дополнена записью данных с применением тепла (w:HAMR). Лазерный разогрев используемых в данную наносекунду участков магнитной поверхности до 400-500 градусов позволяет упростить и ускорить процесс записи данных, а также размещать кольцевые дорожки записи ближе друг к другу. Польза от этого очевидна - потенциальное увеличение вместительности жёсткого диска в два раза в сравнении с тем, что предлагается сейчас. Скорость работы с информацией также растёт. Минус - необходимость соблюдения предельно тонкой грани между разогревом и перегревом рабочей поверхности блина. Сделать данную грань чуть толще позволяют специальные сплавы с участием золота. Что, само собой, увеличивает общую себестоимость.

Вам с газом или без?

Одним из методов увеличения быстродействия, доступных уже сейчас, является применение гелия для заполнения пустот внутри HDD. Это делает его работу холоднее и быстрее. Некоторое количество экономии достигается и в плане энергопотребления. Но такие жёсткие диски стоят дороже своих обычных собратьев, и предназначаются обычно для дорогих серверных применений.

Сила вращения

Основная масса современных HDD использует скорость вращения блинов, равную 5400 либо 7200 оборотам в минуту. Но это не предел. Скорости вращения 10000 об/мин и 15000 об/мин должны стать более распространёнными в ближайшие годы.

Промежуточное преимущество

Ещё один способ добиться прогресса в производительности - увеличение используемого сейчас количества кэша DRAM и/или NAND. В этих быстрых промежуточных отсеках сохраняется информация, которую система часто запрашивает у HDD. Это при определённых сценариях использования позволит достичь таких же скоростей, как у неплохих SSD.

Одна голова - хорошо...

По мере того, как кольцевые дорожки для записи будут становиться меньше уже и так малюсеньких значений, контроллерам и магнитным головкам придётся учиться считывать с нескольких дорожек сразу для снижения числа ошибок и общего ускорения скорости обработки входной информации. Применение двух или более головок вместо одной - очевидный шаг к такому будущему.

Расширим дорожную полосу

Для более быстрых жёстких дисков потребуется ускоренный интерфейс подключения. Таковым выглядит Serial Attached SCSI (w:SAS) - он быстрее постепенно изживающего себя SATA, обеспечивая более двадцати Гбит пропускной способности. Неплохая альтернатива шине PCI-Express x1, через которые сегодня подключают быстрые SSD.