硬盤容量越來越大,但讀寫速度卻沒有明顯的提升,這主要是受到了機械活動部件的物理限制。盡管一塊硬盤內(nèi)可以塞入多達(dá)9張盤片和對應(yīng)的磁頭,但所有的磁頭臂都是同步擺動的,也就是說,機械硬盤讀寫數(shù)據(jù)無法做到固態(tài)硬盤那樣在閃存芯片間并發(fā)進行。
希捷今年推出的MACH.2雙執(zhí)行器技術(shù)給希捷機械硬盤提速帶來了希望。希捷首席執(zhí)行官戴夫莫斯利最近更是暗示,未來會推出兩個以上執(zhí)行器的機械硬盤。
以Exos 2X14為例,它內(nèi)部含有8張盤片,磁頭臂分成兩組,每組可以獨立尋道和讀寫,從而將順序存取速度從261MB/s提高到483MB/s、隨機存取IOPS從80翻倍提高至160。
既然盤片很多,磁頭臂也很多,能不能讓每個磁頭臂都實現(xiàn)獨立尋道和讀寫呢?這個目前還很難,因為額外的控制機構(gòu)占用了硬盤內(nèi)的空間,原本3.5寸硬盤可以塞入9張盤片,加入MACH.2技術(shù)后最多只能塞入8片,增加磁頭臂數(shù)量會進一步減少盤片容量,進而影響到硬盤的最大容量。
上圖中的E-block間隙就是引入多執(zhí)行器技術(shù)后產(chǎn)生的額外空間開銷。雖然MACH.8暫時沒有機會實現(xiàn),但我們可以推算3執(zhí)行器(MACH.3?)或4執(zhí)行器(MACH.4?)可以帶來的性能提升:順序存取速度705MB/s或927MB/s,隨機存取240 IOPS或320 IOPS。
這些預(yù)期速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了SATA接口所能提供的帶寬,盡管依然處于SAS接口所能覆蓋的范圍之內(nèi),但未來使用多執(zhí)行器技術(shù)的高性能機械硬盤更有可能直接采用PCIe接口和NVMe協(xié)議。
今年6月問世的NVMe 2.0標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)正式納入了對旋轉(zhuǎn)媒體,也就是機械硬盤的支持。機械硬盤使用和固態(tài)硬盤相同的接口和協(xié)議,對于企業(yè)級存儲架構(gòu)來說會更加方便。不過短時間內(nèi)我們不能期待它會下放到消費級硬盤,從希捷MACH.2的情況來看,增加一個執(zhí)行器需要的額外的音圈馬達(dá)等組件,制造成本上升了26%。
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