Em termos mais simples, Shingled Magnetic Recording (SMR) é uma nova tecnologia de disco rígido que permite que as trilhas em um prato sejam colocadas em camadas umas sobre as outras, assim como as telhas de uma casa, para aumentar a densidade do prato ou trilhas por polegada ( TPI). A tecnologia atual, Perpendicular Magnetic Recording (PMR), usa um layout de trilha paralela. Ao aumentar o TPI com a tecnologia SMR e diminuir o espaço entre as trilhas, o SMR oferece um tremendo potencial para ganhos gerais de capacidade do disco rígido. O produto final se parece fisicamente com uma unidade PMR padrão, com maior capacidade no mesmo espaço físico. No entanto, a mudança de arquitetura significa que a experiência do usuário de uma perspectiva de desempenho será drasticamente diferente.
Em termos mais simples, Shingled Magnetic Recording (SMR) é uma nova tecnologia de disco rígido que permite que as trilhas em um prato sejam colocadas em camadas umas sobre as outras, assim como as telhas de uma casa, para aumentar a densidade do prato ou trilhas por polegada ( TPI). A tecnologia atual, Perpendicular Magnetic Recording (PMR), usa um layout de trilha paralela. Ao aumentar o TPI com a tecnologia SMR e diminuir o espaço entre as trilhas, o SMR oferece um tremendo potencial para ganhos gerais de capacidade do disco rígido. O produto final se parece fisicamente com uma unidade PMR padrão, com maior capacidade no mesmo espaço físico. No entanto, a mudança de arquitetura significa que a experiência do usuário de uma perspectiva de desempenho será drasticamente diferente.
O problema com a escalabilidade do PMR
Os engenheiros estão enfrentando dificuldades para dimensionar a capacidade da unidade usando o PMR devido a limitações físicas inerentes ao processo de gravação atual. À medida que a densidade de área aumenta em um prato de unidade, o tamanho de um bit na mídia diminui. Para manter a relação sinal-ruído (SNR) suficiente para leitura, os fabricantes devem diminuir o tamanho do grão na mídia. Isso, por sua vez, faz com que a barreira de energia para virar a broca diminua, pois o volume do material que segura a broca diminui. Uma barreira de baixa energia significa que é mais provável que a energia térmica ambiente altere o bit, reduzindo a integridade dos dados.
Para fortalecer a barreira de energia, a coercividade do material deve ser aumentada para mitigar o risco de magnetização invertida. No entanto, isso é um problema, pois os fabricantes tentam reduzir o tamanho do cabeçote de gravação para permitir mais faixas em um prato. Uma cabeça de gravação menor significa um campo de gravação menor e a indústria está no ponto em que o campo de gravação menor está se tornando insuficiente para alterar a magnetização na mídia, evitando que a gravação ocorra.
O impacto do SMR
O SMR resolve esse problema não diminuindo a escala do gravador; na verdade, o cabeçote do gravador é intencionalmente maior em uma unidade SMR. O gravador maior significa que ele pode magnetizar (gravar) a mídia com mais eficiência sem comprometer a legibilidade ou a estabilidade (retenção).
Uma visualização de como PMR e SMR diferem é útil para entender os desafios e benefícios da tecnologia SMR. Conforme observado, as trilhas PMR são dispostas em paralelo ao redor da superfície da mídia, conforme visto abaixo.
Com o SMR, é fácil ver onde a largura do gravador não é um problema e como um cabeçote de leitura mais estreito pode beneficiar a capacidade ao longo do tempo, de modo que os ganhos de capacidade sejam limitados apenas pela capacidade de diminuir o tamanho do leitor e do grão.
Desafios com SMR
Claramente, com o layout SMR, um novo problema é introduzido. A cabeça de gravação é mais larga do que uma única trilha, o que significa que quando os dados são gravados em um disco rígido SMR, os dados devem ser gravados sequencialmente para que o gravador não destrua os dados nas trilhas sobrepostas.
É claro que muitos sistemas operacionais e de arquivos não estão acostumados a serem restritos a gravar sequencialmente em unidades de disco rígido. Como resultado, uma camada de gerenciamento ou tradução precisa ser criada para obter gravações aleatórias e convertê-las em gravações sequenciais.
Onde essa camada reside e como ela gerencia os metadados é um novo problema que será discutido em detalhes examinando as metodologias de gerenciamento de dados SMR. Estes incluem três métodos principais; Drive Managed, Host Aware e Host Managed.
Nossas avaliações de produtos SMR:
HDD de arquivo Seagate de 8 TB
