До конца года Western Digital начнёт поставки HDD объёмом 20 ТБ

Как можно понять из названия, в первом случае будет использоваться технология CMR, а во втором — SMR. Компания прогнозирует, что к 2023 году половина отгруженных ей эксабайт придётся на накопители с технологией SMR. Потребность в хранилищах большей емкости растет, поэтому производители жестких дисков вынуждены разрабатывать новые технологии магнитной записи, например технологии перпендикулярной магнитной записи (СMR) и технологии черепичной магнитной записи (SMR), которые обеспечивают еще большую емкость дисков. Одним из наиболее важных факторов является увеличение плотности записи, т. е. количества битов информации, которые могут быть записаны на определенной области магнитного диска. Чем больше битов информации можно сохранить в одном секторе, тем больше емкость жесткого диска.

Перпендикулярная магнитная запись (PMR)

Жесткие диски PMR, также известные как жесткие диски с обычной магнитной записью (CMR), используют метод, при котором магнетизация битов данных осуществляется вертикально относительно к вращающемуся жесткому диску. Магнитные дорожки записываются параллельно, не перекрывая друг друга. Размер записывающей головки обычно больше размера считывающей головки. В результате, чтобы увеличить плотность записи, производители жестких дисков пытаются максимально уменьшить размер записывающей головки до физического предела.

Черепичная магнитная запись (SMR)

Технология SMR продолжает развитие технологии PMR. Физические ограничения не позволяют уменьшать ширину магнитных дорожек и размер записывающей головки свыше определенного значения. В отличие от технологии PMR, которая не позволяет магнитным дорожкам перекрывать друг друга, жесткие диски SMR используют технологию последовательной записи битов данных. При этом магнитная дорожка может перекрывать часть ранее записанной дорожки для увеличения плотности записи. Таким образом, считывающая головка может извлекать записанные данные из неперекрытой части магнитной дорожки.

Различия между PMR и SMR

Независимо от того, использует ли жесткий диск технологию PMR или SMR, считывающая головка требует более узкой области записанной магнитной дорожки. Когда новые данные записываются последовательно на диск SMR, «черепичные» магнитные дорожки считываются без снижения производительности.

Однако при редактировании или перезаписи записанных данных записывающая головка не сохраняет данные на существующую магнитную дорожку, чтобы избежать повреждения смежной магнитной дорожки. Измененные данные будут записаны на пустой области диска, а исходная магнитная дорожка со старыми данными будет временно сохранена. Когда жесткий диск будет находиться в состоянии простоя, механизм реорганизации автоматически удалит старые биты данных на исходной магнитной дорожке. После этого дорожка снова будет доступна для записи новых данных.

Данный механизм реорганизации требует, чтобы диск SMR находился в состоянии простоя в течение определенного времени. Если диск SMR длительное время выполняет перезапись данных, у него не будет достаточного времени для реорганизации магнитных дорожек. Поэтому количество временно сохраненных магнитных дорожек будет увеличиваться. В результате диск SMR одновременно будет выполнять запись новых данных и реорганизовывать старые магнитные дорожки, что может повлиять на производительность чтения и записи. Поставщики жестких дисков разработали микропрограммное обеспечение для жестких дисков SMR, которое позволяет оптимизировать механизм реорганизации и снизить воздействие на производительность чтения-записи при перезаписи данных.