最も簡単に言うと、Shingled Magnetic Recording (SMR) は、家の屋根のこけらのように、プラッター上のトラックを互いに重ねて、プラッターの密度またはインチあたりのトラック数を増やすことができる新しいハード ドライブ テクノロジです ( TPI）。現在の技術である垂直磁気記録 (PMR) は、平行トラック レイアウトを使用しています。 SMR テクノロジーで TPI を増加させ、トラック間のスペースを減らすことにより、SMR はハード ドライブ全体の容量を大幅に増加させる可能性をもたらします。最終製品は、物理的には標準の PMR ドライブと同様の外観と感触を持ち、同じ物理的設置面積でより高い容量を備えています。ただし、アーキテクチャの変更は、パフォーマンスの観点から見たユーザー エクスペリエンスが劇的に変わることを意味します。
最も簡単に言うと、Shingled Magnetic Recording (SMR) は、家の屋根のこけらのように、プラッター上のトラックを互いに重ねて、プラッターの密度またはインチあたりのトラック数を増やすことができる新しいハード ドライブ テクノロジです ( TPI）。現在の技術である垂直磁気記録 (PMR) は、平行トラック レイアウトを使用しています。 SMR テクノロジーで TPI を増加させ、トラック間のスペースを減らすことにより、SMR はハード ドライブ全体の容量を大幅に増加させる可能性をもたらします。最終製品は、物理的には標準の PMR ドライブと同様の外観と感触を持ち、同じ物理的設置面積でより高い容量を備えています。ただし、アーキテクチャの変更は、パフォーマンスの観点から見たユーザー エクスペリエンスが劇的に変わることを意味します。
PMR のスケーラビリティの問題
現在の記録プロセスに固有の物理的な制限により、エンジニアは PMR を使用してドライブ容量を拡張することが困難に直面しています。ドライブ プラッタ上の面密度が増加すると、メディア上のビットのサイズが減少します。読み取りに十分な信号対雑音比 (SNR) を維持するには、メーカーはメディア上の粒度を小さくする必要があります。これにより、ビットを保持する材料の体積が減少するため、ビットを反転させるためのエネルギー障壁が減少します。エネルギー障壁が低いということは、周囲の熱エネルギーによってビットが反転される可能性が高く、データの整合性が低下することを意味します。
エネルギー障壁を強化するには、磁化反転のリスクを軽減するために材料の保磁力を高める必要があります。ただし、メーカーはプラッター上により多くのトラックを使用できるようにするために書き込みヘッドのサイズを縮小しようとしているため、これは問題です。書き込みヘッドが小さいということは、書き込み磁界が小さくなることを意味します。業界では、書き込み磁界が小さいと媒体上の磁化を変化させるのに不十分になり、書き込みが行われなくなる段階に来ています。
SMR の影響
SMR は、ライターを縮小しないことでこの問題に対処します。実際、SMR ドライブではライター ヘッドが意図的に大きくなっています。ライターが大きいということは、可読性や安定性 (保持) を損なうことなく、メディアをより効果的に磁化 (書き込み) できることを意味します。
PMR と SMR の違いを視覚化すると、SMR テクノロジーの課題と利点の両方を理解するのに役立ちます。前述したように、PMR トラックは、以下に示すようにメディアの表面に沿って平行にレイアウトされます。
SMR を使用すると、ライターの幅が問題にならない部分と、より狭い読み取りヘッドが時間の経過とともに容量にどのようなメリットをもたらし、容量の増加がリーダーと粒度のサイズを縮小する能力によってのみ制限されることが簡単にわかります。
SMR の課題
SMR レイアウトでは明らかに、新たな問題が生じます。書き込みヘッドは単一トラックよりも幅が広いため、SMR ハードドライブにデータを書き込むときは、ライターが重複するトラック上のデータを破壊しないように、データを順番に書き込む必要があります。
もちろん、多くのオペレーティング システムやファイル システムは、ハードディスク ドライブへの連続書き込みに制限されることに慣れていません。その結果、ランダム書き込みを取得してシーケンシャル書き込みに変換するには、管理レイヤーまたは変換レイヤーを作成する必要があります。
この層がどこに存在し、メタデータをどのように管理するかは新しい問題であり、SMR データ管理の方法論を検討することで詳細に議論されます。これらには 3 つのコア メソッドが含まれます。ドライブ管理、ホスト認識、およびホスト管理。
SMR 製品のレビュー:
