永不休止的战争 硬盘容量的技术挑战与障碍
lxy 发表于:10年07月23日 11:40 [原创] 存储在线
柳暗花明又一村
其实,硬盘厂商们早就已经开始致力于磁介质密度的增加。目前,我们能够见到的普通垂直纪录(PMR)2.5寸硬盘的密 度大约是每平方英寸135Gbits。东芝曾经将这一数字提高到了188Gbits,而希捷甚至发布过每平方英寸421Gbits的战绩。不过遗憾的是, 这些数字仅仅是停留在了实验阶段。下一代的磁记录模式,无论是热辅助磁记录(HAMR)技术还是比特格式媒体(Bit-Patterned Media)技术,都离我们的实际应用有着不小的距离。
技术的发展是永无止境的。在看似"遍访名师无门"的情况下,硬盘厂商开始在扇区方面 做上了文章。在传统的分区表规格下,单扇区的容量被定义为512byte,且拥有唯一的LBA(逻辑块地址),每一扇区均需要存储扇区地址、ECC校验等 信息,如果我们将单扇区的容量进行扩大,那么相应就会减少扇区地址这类附加信息的存储,间接增大硬盘的可用空间。
目前,包括西部数据、希捷 在内,已经有多家厂商推出了相对应的产品,这些产品大多是按照单扇区4KB容量进行的设计,其应用模式主要是采用对4KB扇区进行512字节扇区模拟的方 式进行。根据希捷的资料表述,"这一模式是指将高级格式化中所用4K物理扇区转换为主机计算系统预期使用的传统512字节扇区的过程。在读取上,以512 字节模拟方式来读取4K扇区格式化硬盘中数据的过程非常直接,可以在硬盘DRAM内存中读取4K数据块以及格式化主机所需的特定512字节虚拟扇区,因此 这个过程不会明显影响到性能。"
在写入上"过程更为复杂一些,特别是主机尝试写入的数据为4K物理扇区的子集时。这时,硬盘必须首先读取 包含主机写入请求目标位置的整个4K扇区,合并现有数据与新数据,然后重新写入整个4K扇区。在此情况下,硬盘必须执行额外的机械步骤:读取4K扇区数 据、修改其内容,然后重新写入数据。此过程称为 "读取-修改-写入 "(read-modify-write)循环,但这个过程不够理想,因为它会对硬盘性能造成负面影响。"