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[請益] HDD的讀寫臂與讀寫速度

看板Storage_Zone標題[請益] HDD的讀寫臂與讀寫速度作者
pipizl8981
(Yu-Min Huang)
時間推噓 4 推:4 噓:0 →:33

硬碟機的容量從10年多前就開始快速提升
但小弟我一直對於速度方面很疑惑

當時單顆單片1TB的機種
就可以有220MB/s的連續讀寫能力
即便到今天
使用1.66/2.0TB單片的硬碟機
大概也只有到265-270MB/s

看起來硬碟機的速度一直受限於
單顆讀寫頭在單位時間掃過的Sector數量

前年Seagate發表了雙讀寫臂的技術
把速度提高到了540MB/s
我當時一度以為雙讀寫臂是長這樣
https://i.imgur.com/dQKryFP.jpg

圖 HDD的讀寫臂與讀寫速度
結果後來看到照片才知道
原來他只不過是把一組讀寫臂拆成兩組
理論上對隨機存取可以說是沒有幫助
因為A讀寫臂只能讀取Bank A
B讀寫臂只能讀取Bank B
有點像是兩顆小硬碟共用主馬達的概念

考慮到500GB的硬碟
也有接近200MB/s的速度
可以證明整組讀寫臂上1-18顆讀寫頭
同一個時間只有一顆讀寫頭在使用

我的問題是這樣的
既然碟片的每一面都有一個讀寫頭
那為何不能設計多組驅動電路
在一根讀寫臂的設計上做到多通道並行
按照多年來外圈快內圈慢的使用經驗
理論上各碟片相同位置的磁軌
在整個定址上應該是相鄰的

這麼一來大容量機種的連續讀寫能力
應該能輕鬆翻個16至18倍
都已經能輕鬆吃滿PCIe Gen3 x4了
也不用可憐到為了壓低售價改SMR
說不定還能把轉速降下降到1800轉
省電又高效,豈不美哉
有這方面的專家嗎?

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※ PTT留言評論
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.254.74.153 (臺灣)
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※ 編輯: pipizl8981 (111.254.74.153 臺灣), 02/28/2022 01:23:54

smallreader 02/28 02:07轉速太低磁頭會飛不起來吧

smallreader 02/28 02:24查到三星HS081HA 3600轉 不知還有沒有更低的

smallreader 02/28 02:47磁頭必須靠穩定的氣流浮在碟片表面,如果讓各層分別

smallreader 02/28 02:47動作,對氣流的擾動不平均,有些磁頭可能就會墜機了

smallreader 02/28 03:02我看錯問題了...請無視

smallreader 02/28 03:29多碟片同一個柱狀區內應該有相鄰定址了吧,譬如某個

smallreader 02/28 03:2910MB的連續資料是由A到J碟依序寫入1MB,使讀寫臂達

smallreader 02/28 03:29到最少移動

smallreader 02/28 03:32*A到J面 忘記有一碟兩面了

smallreader 02/28 03:41在這10MB裡面只能依序寫入,但如果快取後做一點安排

smallreader 02/28 03:41是不是可以只花1MB的時間對10個頭同時寫入

smallreader 02/28 03:49也許瓶頸就不在這裡,流水線上其他的地方更慢,因此

smallreader 02/28 03:49不是優先改善的目標?

smallreader 02/28 04:15也有可能已經在開發中,但做不到一個讀寫臂同時使用

smallreader 02/28 04:15多通道,可能太接近而互相干擾?

smallreader 02/28 04:25還是需要的排線寬度太寬塞不進去

pipizl8981 02/28 04:51其實讀寫頭本身應該是沒問題

pipizl8981 02/28 04:51能夠切換的話,理論上就能同時

pipizl8981 02/28 04:51應該是主控的部分還在用舊架構

pipizl8981 02/28 04:51也許像你說的一樣著重的不在此

pipizl8981 02/28 04:51製造商著重在提高密度

pipizl8981 02/28 04:51還有震動防護的部分

balius 02/28 07:14單碟1TB最早好像是Hitachi的,印象中不到200MB/s

nissptt 02/28 07:31古早的讀寫臂剛性很高,可能在甩動時各層的讀寫頭

nissptt 02/28 07:31能保持相對位置。但後來的越來越柔軟,可能各層讀寫

nissptt 02/28 07:31頭相對位置會些微變化,沒辦法拆分資料。

我拜讀了一下硬碟機的運作原理 他是選定磁柱後,從第1面開始循序讀寫 一路切換讀寫頭,直到最後一面 理論上磁頭的定位不是問題

tyf99 02/28 08:41速度要快,直接用固定臂,放一排讀寫頭就行啦

tyf99 02/28 08:41像高速公路閘道一樣,每個車道配一台攝影機

這個就太難了,畢竟現在車道都細到疊在一起了 這個方案不實際

※ 編輯: pipizl8981 (111.254.74.153 臺灣), 03/01/2022 00:25:21

qwe753951 03/01 16:04從效能來看,raid可以做到差不多,卻更便宜更簡單

atrix 03/02 01:33我猜是工廠難以量產低成本,

atrix 03/02 01:33只要是機械結構,

atrix 03/02 01:33絕對位置都遠比相對位置難搞定,

atrix 03/02 01:33雖然工業機械早就有一堆類似處理方法,

atrix 03/02 01:33不過沒聽過便宜的方案,

atrix 03/02 01:33縮小再放到HDD裡,

atrix 03/02 01:33價格大概會以次方上升,

atrix 03/02 01:33效能卻不足2倍