IaaS, VPS, VDS, Частное и публичное облако, SSL
283,65
рейтинг
16 декабря 2015 в 14:09

Разное → Будущее хранения данных: 3D-диски с большой емкостью перевод



Ранее мы рассматривали перспективные технологии хранения данных, а также плюсы и минусы технологий гибридных массивов и масивов флеш-памяти. Сегодня мы решили обратить внимание на тему многослойных 3D-дисков с большой емкостью.

Жесткие диски вошли в употребление еще в 1957 году (24-дюймовая модель стоимостью $34500). С того времени плотность записи увеличилась примерно в 2,5 миллиона раз – мы вошли в эру терабайтных HDD. Требования, предъявляемые к локальным и корпоративным хранилищам продолжают повышаются. Эксперты, участники тематических конференций и простые обыватели, интересующиеся темой хранения данных, предпочитают держать свое локальное хранилище «под контролем», иногда расширяя его возможности с помощью облачных сервисов.

Корпоративные диски должны обладать высокими параметрами надежности, доступности и производительности, а также иметь большую наработку на отказ – именно по этим причинам их стоимость значительно превышает стоимость обычных дисков. Так, в апреле 2014 года Seagate представила свою версию диска промышленного класса с шестью терабайтными «тарелками», которые разместили в безгелиевой камере. Рекомендованная цена подобных устройств доходила до $600.

На данный момент магнитные технологии хранения данных обладают 2D-структурой, имеющей определенные ограничения. Продольная магнитная запись (LMR – Longitudinal Magnetic Recording) достигла фундаментального предела плотности, который составляет около 100-200 гигабит на квадратный дюйм. Этот предел обусловлен температурными колебаниями в момент поляризации гранул. Так, эффект парамагнетизма может приводить к неправильной ориентации зарядов на плоскости диска и возникновению «битовых ошибок».

Чтобы расширить возможности HDD, была придумана перпендикулярная магнитная запись (PMR). Она была представлена еще в 2004 году и рассматривалась как временное решение: биты поляризовались «перпендикулярно плоскости», а не «параллельно». PMR позволила получить относительно широкий спектр применимости устройств хранения, а её парамагнитный предел оказался в пять раз больше чем у LMR. Так или иначе, проблемы с устойчивостью чтения и записи (как в случае с LMR) сохранились, и такие компании как Western Digital и Seagate начали работу над технологией термоассистируемой магнитной записи (heat assisted magnetic recording, HAMR), призванную заменить PMR.

Инженеры Международного университета Флориды разработали новую технологию многослойной 3D-записи, которая превосходит даже HAMR по потенциально возможной плотности информации. Это первая по-настоящему трехмерная технология магнитной записи. В ML-3D вместо одного магнитного слоя (как в различных 2D-реализациях), используются три. Между слоями проложены специальные изолирующие слои.

В процессе намагничивания можно получить следующие результаты: «север/север/север», «юг/юг/юг», «север/север/юг» и так далее. Каждый слой обладает своими уникальными свойствами – запись осуществляется при воздействии магнитного поля определенного типа и силы. Для записи используется специальная магнитная головка. Чтение осуществляется с помощью более слабой магнитной головки, путем вычисления векторной суммы наностолбцов. Конечно, для успеха такой технологии еще предстоит решить ряд проблем: от минимизации влияния одного символа на другой до снижения влияния температурных эффектов.

P.S. Мы стараемся делиться не только собственным опытом работы над сервисом по предоставлению виртуальной инфраструктуры 1cloud, но и рассказывать о различных исследованиях и новинках в смежных областях знаний.

Не забывайте подписываться на наш блог на Хабре, друзья!
Автор: @1cloud Karl Paulsen
1cloud.ru
рейтинг 283,65
IaaS, VPS, VDS, Частное и публичное облако, SSL

Комментарии (3)

  • 0
    Не очень понятно как выбирается одна из трёх ячеек. Поляризация ведь может быть только двух типов, если судить по рис.2.

    Ни слова не сказано про надёжность такого подхода.
    • 0
      Не нужно выбирать одну из трех ячеек, по магнитной картине понятно состояние столбца. Запись конкретной ячейки скорее всего делается небольшой модификацией текущих процессов. Надёжность должна быть на уровне 2D варианта, который уже давным давно повсеместно используется.
      • 0
        «Запись конкретной ячейки скорее всего делается небольшой модификацией текущих процессов»

        Вот это предложение совершенно непонятно.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разное