aktualności

Przyszłość nośników danych nie będzie należeć do napędów SSD

20 sierpnia 2010, 06:12 Eryk Napierała
Tego przynajmniej chce Wielka Trójka i, po drugiej stronie, T-Oś-hiba. Mogłoby się wydawać, że zastępowanie tradycyjnych dysków magnetycznych przez rozwiązania oparte na pamięci flash jest nieuniknione. Napędy SSD są przecież zdecydowanie wydajniejsze, zazwyczaj bardziej energooszczędne i z definicji mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne. Liderzy rynku pamięci masowych nie grzebią jednak starej technologii. Jednoczą siły, by wznieść ją na wyższy poziom rozwoju i zapewnić panowanie "twardzieli" także w przyszłości. Tymczasem Toshiba prezentuje prototyp dysku twardego 5 razy pojemniejszego niż obecne.

Współpracę nad ulepszaniem technologii zapisu magnetycznego zadeklarowały trzy firmy zajmujące się produkcją dysków twardych – Seagate Technologies, Hitachi GST i Western Digital. Chociaż każda z nich ma w swojej ofercie lub planuje do niej wprowadzić napędy SSD, przyszłość nośników danych upatrują one w technologii, z którą związane są od początków działalności w tym segmencie.

Zaproszeni do "Sojuszu" zostali także producenci podzespołów elektronicznych i innych części składających się na dysk twardy (nie mniej ważnych od samych talerzy): Fuji Electric , LSI, Marvell , TDK  oraz Texas Instruments. Współpracę zaproponowano także dwóm innym dużym firmom związanym z tym rynkiem – Samsungowi i Toshibie. O ile pierwsza z nich na pewno nie kryje swojego przychylnego stosunku do pamięci półprzewodnikowych, druga skupia się właśnie na rozwoju tradycyjnych dysków twardych i całkiem samodzielnie opracowuje nowe rozwiązania. O tym jednak później.

Jakie korzyści mają wyniknąć z połączenia sił? Przede wszystkim rozłożenie kosztów badań. Jakkolwiek opracowywanie nowych technologii ma dla każdego producenta elektroniki duże znaczenie, ograniczony budżet może zniweczyć wszelkie plany. Dzięki współpracy, badania będą mogły być prowadzone szybciej, efektywniej, a każda z firm sfinansuje je tylko po części.

Drugim ważnym skutkiem zawarcia "Sojuszu" może być dążenie do wewnętrznej standaryzacji poszczególnych komponentów dysków. Wytworzenie napędu składającego się z części pasujących do urządzeń współpracowników, na pewno będzie tańsze. Oszczędności uzyskać będzie można tak w fazie projektowania (jeden układ dla wszystkich dysków zamiast kilku osobnych a działających tak samo) jak i wytwarzania (każda firma będzie mogła zająć się masową produkcją tylko pewnego  rodzaju komponentów).

Najważniejszy będzie jednak, jak twierdzi przewodniczący organizacji IDEMA zajmującej się rozwojem technologii wykorzystywanych w dyskach twardych, ogromny postęp technologiczny możliwy do osiągnięcia dzięki współpracy. Według Mark Geenena będzie on jednym z większych skoków rozwoju w całej historii zapisu magnetycznego, a na pewno największym w ciągu ostatnich 20 lat.

W czym właściwie rzecz? Co ma umocnić pozycję tradycyjnych "talerzowców" i nie pozwolić, by zostały w przyszłości zdominowane przez napędy SSD? Przede wszystkim potencjał tkwiący w systemie zapisu magnetycznego. Ulepszenie już od dawna znanych rozwiązań mogących go wykorzystać, spowoduje ogromy wzrost pojemności nośników. Docelowo nawet 50-krotny.

Pierwszą podstawową zmianą ma być wykorzystanie w produktach rynkowych technologii tak zwanego "wzoru bitowego" (bit-patterned media, BPM), porządkującego ziarna magnetyczne w nośniku. Talerz dysku twardego składa się właśnie z wielu ziaren, z których każde może w teorii przyjąć jeden z dwóch stanów i przechować jeden bit informacji. Jak na razie, jedna komórka dysku pozostaje "rozciągnięta" na grupę ziaren o nieregularnym kształcie. Prace badaczy skupiają się z jednej strony na zmniejszeniu liczby ziaren wykorzystywanych do zapisania jednego bitu, z drugiej – na uporządkowaniu ich struktury. (nieco więcej tu) Największy udział z całej Wielkiej Trójki w rozwoju tej technologii ma Hitachi.

Całkiem inaczej podchodzi do kwestii Seagate. Inżynierowie tej firmy skupiają się na tak zwanym  wspomaganym termicznie zapisie magnetycznym (Heat-Assisted Magnetic Recording, w skrócie HAMR). Całość sprowadza się do podgrzewania promieniem lasera zapisywanej komórki dysku, która pod wpływem temperatury zwiększa swoją podatność na magnesowanie. Więcej o HAMR tutaj.

Z połączenia obydwu technologii będzie można ponoć uzyskać  talerze o gęstości zapisu 50 Tb/in2, co odpowiadać będzie możliwości przechowania prawie 10 GB danych na powierzchni 1 mm2. W porównaniu do stosowanego obecnie zapisu prostopadłego, którego granicą jest około 1 Tb/in2, skok wydaje się rzeczywiście ogromny.

Przewidywane wartość 50 Tb/in2 jest jednak niebezpiecznie bliska tak zwanej barierze superparamagnetycznej – największej możliwej do osiągnięcia gęstości zapisu danych przy wykorzystaniu znanych nam materiałów, określonej na około 80 Tb/in2. Może się okazać, że za kilka(naście?) lat, gdy konieczne będzie uzyskanie jeszcze większych pojemności, znów trzeba będzie debatować nad całkowitą zmianą podejścia do wykorzystania zapisu magnetycznego.

To wszystko jak na razie wzniosłe plany na względnie daleką przyszłość. Warto jednak wrócić do wydarzeń bieżących i przyjrzeć się, co za plecami "Sojuszu" knuje Toshiba. Wykorzystując pierwszą z opisywanych technologii, bit-patterned media, inżynierowie firmy stworzyli ponoć pierwszy na świecie działający talerz magnetyczny z ziarnami uporządkowanymi w wiersze. Z założenia, ma to pozwolić na bardzo szybką lokalizację danych, gdyż rzędy ziaren i przerwy między nimi mają służyć jak swego rodzaju znaczniki. Głowica dysku będzie w stanie wykryć przejścia i przesłać odpowiednie sygnały do układu sterującego, który wyliczy jej pozycję na podstawie liczby miniętych już wierszy.

Dzięki temu dyski będą nie tylko działać szybciej, ale będą przede wszystkim bardziej pojemne. W prototypie osiągnięto gęstość zapisu na poziomie 2,5 Tb/in2. W porównaniu do 0,541 Tb/in2 w obecnych nośnikach producenta, to wynik wręcz rewelacyjny.

Być może również Toshiba dołączy do Wielkiej Trójki i podzieli się swoimi doświadczeniami z innymi firmami. W imię obrony starej, ale jak widać jarej i nadal skrywającej ogromny potencjał technologii.


Źródła: Fudzilla, X-bit Laboratories
max-bitZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
max-bit2010.08.20, 07:30
Z tym zapisem z wykorzystaniem lasera do podgrzewania miejsca zapisu odczytu to ja już słyszałem jakieś 10 - 12 Lat temu :)
Co mnie martwi trwałość takiego wynalazku współczesne lasery półprzewodnikowe są ciut delikatnie mówiąc mało trwałe (na poziomie 1000 - 10000 h max :) co krytycznie skróci żywotność całego napędu :) no chyba że wmontują tam trwalsze
kopczenkoZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
kopczenko2010.08.20, 07:34
-6#2
gdyby udalo im sie uzyskac 5-krotny mniejszy czas dostepu, przy tak duzej pojemnosc to SSD wg mnie stracilo by troche racji bytu w dużych pojemnosciach, bo do laptopow ssd i tak bedzie najlepsze, ze wzgledu na swoj znikomy pobor pradu.
No i trzeba bedzie w plyty główne pakowac EFI, bo Bios nie zbootuje narazie wiecej niz 2gb dysku;.
*Konto usunięte*2010.08.20, 07:34
19#3
oby torrenty nie umarły, inaczej nie będzie miał kto finansować badań ;)
kopczenkoZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
kopczenko2010.08.20, 07:37
-3#4
max-bit @ 2010.08.20 07:30  Post: 404519
wania miejsca zapisu odczytu to ja już słyszałem jakieś 10 - 12 Lat temu :)
Co mnie martwi trwałość takiego wynalazku współczesne lasery półprzewodnikowe są ciut delikatnie mówiąc mało trwałe (na poziomie 1000 - 10000 h max :) co krytycznie skróci żywotność całego napędu :) no chyba że wmontują tam trwalsze

1k h to malutenko, 3 miesiace i dysk kaput? :D
10h to tez malo, przynajmniej u mnie, 2 lata intensywnej pracy i tez zlom,
a co dopiero w serwerach?
Oni jakos to rozwiaza, tyle zeby zachowali cene dyskow na obecnym pułapie,
np 10TB za 400zl :D
AndreeZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Andree2010.08.20, 08:09
ccwrclimited @ 2010.08.20 07:34  Post: 404521
oby torrenty nie umarły, inaczej nie będzie miał kto finansować badań ;)

Tak, te obrazy płyt BR z filmami porno w 3D muszą zająć trochę miejsca na dysku...
Tobias_RieperZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Tobias_Rieper2010.08.20, 08:25
Przyszłość nośników danych będzie należeć do rozwiązań, które wybierze klient, a nie tych, które wybiorą 3 firmy. Technologia SSD też idzie do przodu, a historia pokazuje, że forsowane rozwiązania nie zawsze się przyjmują. Skoro trzech bezpośrednich konkurentów musi jednoczyć siły, oznacza to, że kolejne bariery rozwoju są coraz trudniejsze do przełamania, a to nie wróży za dobrze na przyszłość.
BogieZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
Bogie2010.08.20, 08:39
Kiedyś mówili o dyskach, pokrytych macierzą głowic - umożliwiającą odczyt z każdego miejsca dysku w tej samej chwili. Ten pomysł był głupi, ale miniaturyzacja głowicy i stworzenie szeregu który zastąpił by pojedynczą głowicę (tzn. brak mechanizmu ruchu głowicy, odczytywała by cały promień dysku na raz), albo rozłożenie ich po całym dysku, ale żeby przy pełnym obrocie dysku mogły odczytać wszystkie dane na nim zawarte (teoretycznie, istnieją ograniczenia przepustowości kontrolera itp.) spowodowałoby zmniejszenie czasu dostępu do wielkości tych z ssd przy zachowaniu pojemności. Jeśli zmniejszenie głowicy do tych rozmiarów byłoby możliwe, to byłby to pomysł mogący uratować HDD. Natomiast na chwile obecną, przy każdej zmianie procesu produkcji układów scalonych dyski SSD przyspieszają, tanieją i stają się pojemniejsze. Jeszcze 2-3 procesy, i SSD będzie w rozsądnych cenach.
B.E.LZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
B.E.L2010.08.20, 08:41
Jednym słowem - TAK się kaszle !
JaN0LuNZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
JaN0LuN2010.08.20, 08:53
kopczenko @ 2010.08.20 07:34  Post: 404520

No i trzeba bedzie w plyty główne pakowac EFI, bo Bios nie zbootuje narazie wiecej niz 2gb dysku;.

A ja mam dysk 30 GB i jakoś się boootuje :E , a jeśli to miałobyć TB to...
Zbotuje nawet z 100^n TB dysku , wystarczy go podzielić na partycje nie większe niż 2 TB co bardzo się tutaj przyjęło , więc nie będzie jakiegoś tam wielkiego problemu.
EFI jest dla tych co się boją ruszać ustawień w Biosie (ogółem sobie z nim nie radzą) i nie umieją partycjonować twardziela.
MacBirdieZobacz profil
Poziom ostrzeżenia: 0%
MacBirdie2010.08.20, 09:30
JaN0LuN @ 2010.08.20 08:53  Post: 404538
EFI jest dla tych co się boją ruszać ustawień w Biosie (ogółem sobie z nim nie radzą) i nie umieją partycjonować twardziela.

Albo dla tych którzy nie muszą leczyć swoich kompleksów stwierdzeniami, jacy to są oni BIOS-hax0rzy. ;)

BIOS to staroć i musi wreszcie trafić na śmietnik historii.
Zaloguj się, by móc komentować
1