希捷新SMR與HAMR存儲技術(shù) 發(fā)起與HGST性能與容量的戰(zhàn)斗

硬盤行業(yè)正在進(jìn)行著一場性能對決容量的戰(zhàn)爭，由希捷引領(lǐng)的硬盤—閃存混合設(shè)備對陣西數(shù)—HGST的充氦氣設(shè)備。在技術(shù)介紹會上，希捷暗示可能要推出新的固態(tài)混合設(shè)備(SSHD)—這將把非易失性NAND緩存和磁片結(jié)合起來—涉及到貼片磁記錄技術(shù)(SMR)和熱輔助磁記錄技術(shù)(HAMR)。

希捷把貼片技術(shù)作為推動如今廣泛使用的垂直磁記錄技術(shù)的一種方式。存儲行業(yè)正在接近超順磁技術(shù)的極限——大約為1Tbit/in2磁錄密度，超過了這個限度，用于記錄數(shù)據(jù)的磁性顆粒就會太小，在溫度改變或受到周圍顆粒的影響下，它們的磁極就會改變，從而影響數(shù)據(jù)存儲。

如今希捷硬盤存儲的數(shù)據(jù)大概是500到600Gbit/in2 ，從理論上來說，希捷可以推出第六代PMR設(shè)備，密度達(dá)到700至800Gbit/in2 磁錄密度，但是它會這樣做嗎?

以 前希捷說過，它可能在今年推出第一款SMR設(shè)備(容量達(dá)到4.8至5TB)，在2014年推出HAMR設(shè)備，容量達(dá)到6.4TB。很明顯，SMR和 HAMR將會同時出現(xiàn)。我們認(rèn)為，SMR硬盤將會用于低隨機(jī)寫入率的應(yīng)用，而HAMR硬盤將會用于高寫入率的設(shè)備，至于閃存混合硬盤，將會用于高讀取率的 軟件，當(dāng)然，與固態(tài)硬盤相比，它們價錢要可以接受才行。

同時我們也注意到西部數(shù)據(jù)的HGST對生產(chǎn)混合硬盤好像沒有興趣。

雖然希捷沒有明確提到會在以后推出這些產(chǎn)品，但是從邏輯上來講，這些混合閃存的SMR和HAMR產(chǎn)品最終會出現(xiàn)在市場上。

若SMR和HAMR算是未來的技術(shù)，那現(xiàn)在希捷要在其硬盤產(chǎn)品中采用的技術(shù)就是混合技術(shù)。現(xiàn)在充氦硬盤已經(jīng)出現(xiàn)，這些就是現(xiàn)在的技術(shù)。

桌面混合硬盤

我們在三月份的時候介紹過這種硬盤，現(xiàn)在我們有了更多的信息。這種3.5英寸的硬盤將會有2，3，4TB的容量版本，還可能有16GB到32GB的NAND緩存用于系統(tǒng)引導(dǎo)文件，或用于其它高訪問率的數(shù)據(jù)塊。它的轉(zhuǎn)速能達(dá)到5400rpm。

我們還聽說這種硬盤會在下個季度上市。

企業(yè)級渦輪混合硬盤

希捷把這種硬盤稱為世界上速度最快的硬盤，它是2.5英寸混合硬盤，轉(zhuǎn)速達(dá)到10000rpm，容量最高能到600GB。

我們猜測，不久之后就會有轉(zhuǎn)速達(dá)15000rpm的版本出現(xiàn)。希捷宣稱10k的版本的隨機(jī)讀取性能最高能達(dá)15000rpm版本硬盤的三倍，這主要是通過一個16GB的MLC NAND緩存控制熱數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。

我們認(rèn)為希捷的NAS硬盤最終也會混合化，這在邏輯上是行得通的。有一條關(guān)于希捷介紹會的評論是：假以時日，所有的硬盤都會變成混合硬盤。希捷所有的硬盤都會成為SSHD。換句話說，希捷會把它所有的產(chǎn)品都混合化。

我們還了解到希捷在測試數(shù)據(jù)自動定位功能。通過這個功能，用戶可以自主選擇把什么數(shù)據(jù)存儲在閃存中，而不用依賴自動化控制器或軟件。那將會在硬盤中裝更多的NAND，以便自動選擇數(shù)據(jù)存儲到閃存緩存中。這個概念可與英特爾的“智能緩存”相媲美。

驚人的貼片磁記錄技術(shù)

借助貼片磁記錄技術(shù)，連續(xù)的寫入磁道可跟原先的磁道重疊，并有效地縮小它們，又因為讀取頭比寫入頭更窄，所以仍然可以讀取這些單獨(dú)的磁道。

當(dāng)數(shù)據(jù)被重新寫入時，問題就來了：寫入頭相對較寬，新的磁道區(qū)域?qū)采w下一個磁道區(qū)域，從而刪除它。所以磁盤系統(tǒng)不得不先讀取將要被覆蓋的磁道區(qū)域，保存數(shù)據(jù)，然后再寫入新的數(shù)據(jù)，最后做一步至關(guān)重要的操作——把保存的數(shù)據(jù)再次寫入進(jìn)去。

但 是這種二次寫入覆蓋了下一個磁道，這樣那些在將要被覆蓋的磁道的數(shù)據(jù)，要經(jīng)過讀取，保存等一系列操作直到磁盤壽命到頭。另外數(shù)據(jù)寫入時還要插入到磁道組或 磁道帶之間的空間以保證在一個磁道帶內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的重寫。希捷沒有透露在一個帶上有多少個磁道，不過它指出軌道帶之間的空間被浪費(fèi)了，從這個意義上來說，如 果合理利用的話，這些空間可以記錄數(shù)據(jù)。

如今的PMR存儲技術(shù)使得在每個磁道之間都有空間，而貼片磁記錄技術(shù)則嘗試?yán)帽M可能多的空間來記錄數(shù)據(jù)，雖然會以犧牲隨機(jī)寫入速度為代價，但最終能實(shí)現(xiàn)理想的連續(xù)寫入性能。

貼片磁記錄技術(shù)，可以被用于PMR和HAMR硬盤設(shè)備中。目前我們還無從知曉什么時候SMR硬盤會出現(xiàn)。但我們被告知目前已經(jīng)有了標(biāo)準(zhǔn)的SMR硬盤產(chǎn)品，它們正作為潛在的產(chǎn)品被測試評估，我們則覺得希捷的Terascale設(shè)備的后繼者將會使用SMR技術(shù)。

HAMR技術(shù)

據(jù)我們之前透露，PMR能實(shí)現(xiàn)大約1Tbit/in2 的磁錄密度，而HAMR最高能實(shí)現(xiàn) 5Tbit/in2的磁錄密度。

如 今的PMR設(shè)備的磁錄密度會受多方面的影響，比如溫度改變會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，而HAMR則很好地解決了這個問題，它采用一種新的記錄介質(zhì)，有很高的矯頑磁性 價值，這意味著就算是溫度發(fā)生隨機(jī)變化，它所記錄的信息也不會發(fā)生改變。但這使寫入數(shù)據(jù)變得困難，保存數(shù)據(jù)的區(qū)域需要在數(shù)據(jù)被寫入之前能隨時被激光脈沖加 溫，冷卻之后，數(shù)據(jù)的狀態(tài)才保持穩(wěn)定。因此，這種技術(shù)才被稱為熱輔助磁記錄技術(shù)(HAMR)。

希捷的發(fā)言人表示HAMR硬盤可能在“這十年的后期出現(xiàn)”，但是他還表示希捷的CEO，董事長兼總裁史蒂夫·盧克索對金融分析師做了陳述，內(nèi)容是關(guān)于去年研究的HAMR技術(shù)。

HAMR聯(lián)手貼片技術(shù)對決氦氣

借 助氦氣，HGST的硬盤將會實(shí)現(xiàn)容量的大幅度提升，當(dāng)然，前期是這項技術(shù)起作用。這家公司可以把更多的磁片放入到一個3.5英寸或2.5英寸的硬盤中，在 其中充入氦氣來代替正常的空氣，借此來增加容量。這是因為氦氣的密度比空氣低，磁片所受的阻力更小，而精密的內(nèi)部機(jī)械機(jī)制會把讀寫頭移動到磁表面，降低震 動的影響，這樣就可以放入更多的磁片，刻錄更多的數(shù)據(jù)軌道。

讓我們假設(shè)這種方法可行，然后HGST就會把現(xiàn)有的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)向著充入氦氣的技術(shù)轉(zhuǎn)移，接著實(shí)現(xiàn)硬盤容量1.5倍的增長，最后我們就可以有來自希捷的4TB容量第五代PMR硬盤，同時還會有來自HGST的6TB容量的第五代氦氣硬盤。

若 希捷生產(chǎn)SMR硬盤來競爭，那HGST可以做一個氦氣SMR硬盤來保持自己的容量優(yōu)勢。這樣的話，希捷可以借助HAMR來實(shí)現(xiàn)磁道密度的提升，憑此帶來的 硬盤工作效率的提升來對抗HGST氦氣硬盤的大容量。希捷還會混合化它的硬盤產(chǎn)品，以它們的讀取性能優(yōu)勢來對抗競爭對手。

除非HGST能和希捷一樣在同樣的時間范圍內(nèi)推出HAMR硬盤，否則和希捷相比，它的氦氣硬盤的容量優(yōu)勢可能會變得沒有優(yōu)勢。

一旦HGST推出使用HAMR技術(shù)的產(chǎn)品，氦氣HAMR硬盤將會大大提高HGST的容量優(yōu)勢。我們相信希捷也正在研究氦氣硬盤技術(shù)，它以前拒絕過這項技術(shù)，不過現(xiàn)在看來，這項技術(shù)將成為擊敗HGST容量優(yōu)勢的重要因素。