¿Múltiples cabezales de lectura / escritura independientes en el mismo disco duro?


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¿Existen discos duros que tengan múltiples cabezales de lectura / escritura independientes en el mismo disco duro? Corríjame si me equivoco, pero esperaría que hacer esto resolvería muchos problemas de contención de disco en una situación en la que se leen / escriben varias cosas en paralelo. Particularmente en el caso de servidores de bases de datos y similares. Si esto no se ha hecho, ¿por qué no? ¿Es demasiado caro? ¿Es ineficiente? ¿Es demasiado difícil técnicamente? ¿Es innecesario?


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Estaba pensando lo mismo, aunque 8 años después ...
Cybex

Respuestas:


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Mejoraría la latencia al reducir los movimientos de cabeza requeridos (haciendo que el juego de cabeza sea responsable de una banda específica de la superficie del plato o moviéndolos de manera inteligente para la carga de trabajo dada). También puede reducir la cantidad promedio de tiempo que los cabezales esperan a que pase el bit de datos correcto una vez que están en posición (si el cabezal mejor posicionado se movió a su lugar para cada solicitud). También podría haber un rendimiento en algunos casos de uso si la lógica del controlador fuera lo suficientemente brillante como para ver el patrón de uso y mantener las cabezas en los lugares generales correctos.

Pero no creo que suceda debido a gastos y complejidad:

  • Debe encontrar espacio para las piezas mecánicas adicionales dentro de la caja de la unidad (si alguna vez ha abierto una unidad verá qué difícil puede ser esto: necesitaría un esfuerzo de miniaturización masivo o una reducción en el tamaño de los platos físicos).
  • La inteligencia adicional requerida en el firmware del controlador para hacer un buen uso de los cabezales adicionales en general (sin arriesgarse a reducir el rendimiento en algunos casos de uso) daría lugar a una complejidad adicional significativa, aumentando la posibilidad de errores.
  • Incluso con todo el esfuerzo mecánico y de programación, el resultado no coincidiría con otras soluciones mucho más baratas que reducen la latencia y aumentan el rendimiento. Específicamente, el uso de tecnologías de estado sólido y / o emparejamiento (o triplicación, etc.) de unidades individuales en matrices RAID0, por lo que es muy poco probable que la idea sea comercialmente viable.
  • La complejidad mecánica adicional, además de hacer que las unidades sean más difíciles de fabricar, las haría mucho más propensas a fallar.

Otra idea similar que he visto discutida es hacer que los cabezales que sirven a cada superficie del plato se muevan independientemente, pero esto tampoco es práctico debido a la complejidad mecánica.


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¿Qué pasa con múltiples cabezales de lectura / escritura en un solo brazo móvil? En teoría, eso podría reducir los tiempos de acceso un poco hasta donde puedo entender.
Waxhead

@Waxhead: estaría duplicando (al menos) la electrónica de los cabezales y agregando estructura mecánica (los cabezales reales) en los brazos, haciendo que la construcción sea más compleja. Si solo redujera significativamente la latencia si una de las cabezas en el brazo ya estuviera en el lugar correcto, de lo contrario, si bien podría recudir el tiempo de movimiento del brazo al elegir qué cabeza se usa, todavía tendrá la misma configuración y espera para el -right-bit-of-disk-to-dloat-by veces. Por lo tanto, la relación costo / beneficio no haría improbable que fuera una opción de diseño práctica.
David Spillett

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La alternativa real a esto es realmente unidades SSD (disco de estado sólido) que no tienen cabeza ni bandeja. Estos son cada vez más populares y más baratos por semana. He trabajado bastante con estas unidades y son impresionantes por decir lo menos.


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No conozco a ningún fabricante que construya un animal así, pero una tarjeta RAID 0 y dos discos duros logran lo mismo y más.


Para mí, esta respuesta lo aclara: un disco duro con múltiples cabezales es esencialmente una manifestación de algo así como una configuración RAID, tal vez más barata pero con la limitación proporcional de que si una parte falla, todo se pierde, mientras que la incursión puede ser reemplazada en parte. una buena reparación
Caius Jard

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Hay un buen artículo sobre esta pregunta en la Guía de PC . Connor Peripherals solía hacer tal disco. Aparentemente, los principales obstáculos fueron el marketing.


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Los servidores de bases de datos generalmente tienen algún tipo de RAID; la complejidad mecánica adicional requerida no vale la pena, cuando puede usar dispositivos más baratos para el mismo efecto.

Recuerdo una unidad de CDROM que podía leer datos de 7 puntos al mismo tiempo; iirc no era aleatorio, sino secuencial, lo que permitía al dispositivo leer partes del mismo archivo al mismo tiempo. No fue así que el disco fuera más rápido, sino más silencioso (podría girar más lento para velocidades de transferencia similares).


Ese sería el CD-ROM Kenwood 72X True-X (también tenían al menos otro modelo).
David Balažic

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He estado dando vueltas a una idea de cómo un conjunto de brazos podría dedicarse a la superficie superior del plato, mientras que un segundo conjunto podría ser exclusivamente para el otro lado. Esto esencialmente haría una mini matriz RAID 0 o RAID 1 dentro de la unidad, y sería una alternativa decente a un solo disco duro con múltiples ejes ( http://www.google.com/patents/US20060044663 ) ya que ahorraría energía (Como solo se requeriría un motor), pero tendría los mismos beneficios de rendimiento del accionamiento de 'multi-husillo' mencionado anteriormente.

Sin embargo, encontrar espacio en el recinto para una segunda bobina de voz y un conjunto de brazos sería difícil, como David mencionó anteriormente. Sin embargo, una bobina de voz más pequeña podría resolver el problema; el plato simplemente se podía mover al centro geométrico de la unidad como se ve desde la parte superior o inferior y las bobinas de voz se pueden colocar en las esquinas opuestas. Es posible que ya exista una bobina de voz lo suficientemente pequeña, pero una bobina más pequeña PODRÍA ser demasiado débil para mover con precisión los brazos, lo que introduce un nuevo problema ... Sin embargo, estoy seguro de que podría hacerse; miren lo mucho que las computadoras más pequeñas en general han conseguido a lo largo de los años, después de todo.


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Una mejor geometría para múltiples cabezales de lectura / escritura independientes debería ser una geometría de placa de cilindro hueco en lugar de platos redondos reales. Puede poner muchas más cabezas adentro, el movimiento de las cabezas será más preciso permitiendo una mayor densidad de bits por pulgada. Permitir más espacio a la altura de la unidad y colocar múltiples cilindros huecos con diferentes radios uno dentro del otro byte puede aumentar drásticamente la densidad de espacio. Un monstruo de un pentabyte por cada 10 centímetros de altura / 10 centímetros de ancho y 10 cilindros en el interior se puede fabricar con tecnología real. Y en ese espacio puede empacar muchas cabezas rw independientes.

Cilindro hueco (geometría)

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