Várias cabeças independentes de leitura / gravação no mesmo disco rígido?

Question

Existem discos rígidos que possuem múltiplos cabeçotes de leitura / gravação independentes no mesmo disco rígido? Corrija-me se estiver errado, mas esperaria que isso resolvesse muitos problemas de contenção de disco em uma situação em que várias coisas estão sendo lidas / escritas em paralelo. Particularmente no caso de servidores de banco de dados e afins. Se isso não foi feito, por que não? É muito caro? É ineficiente? É tecnicamente muito difícil? É desnecessário?

    

Answer 1

Melhoraria a latência reduzindo os movimentos de cabeça necessários (tendo o conjunto de cabeças responsável por uma faixa específica da superfície do prato ou movendo-os de maneira inteligente para a carga de trabalho determinada). Ele também pode reduzir a quantidade média de tempo que as cabeças aguardam até que o bit correto de dados passe, uma vez que estejam em posição (se a cabeça mais bem posicionada foi colocada no lugar para cada solicitação). Também pode haver um throughput para alguns casos de uso se a lógica do controlador for brilhante o suficiente para ver o padrão de uso e manter as cabeças nos locais gerais corretos.

Mas não acho que isso aconteça devido a despesas e complexidade:

• Você tem que encontrar espaço para as partes mecânicas extras dentro do drive case (se você já abriu um drive, verá quem seria difícil - seria necessário um enorme esforço de miniaturização ou uma redução nos tamanhos dos pratos físicos) .
• A inteligência extra necessária no firmware do controlador para fazer um bom uso das cabeças extras em geral (sem o risco de reduzir o desempenho em alguns casos de uso) resultaria em uma complexidade extra significativa, aumentando a chance de erros.
• Mesmo com todo o esforço mecânico e de programação, o resultado não corresponderia a outras soluções muito mais baratas que reduzem a latência e aumentam o rendimento. Especificamente, o uso de tecnologias de estado sólido e / ou emparelhamento (ou triplicar, e assim por diante) drives individuais em arrays RAID0, portanto, seria muito improvável que a ideia fosse comercialmente viável.
• A complexidade mecânica extra, além de dificultar a fabricação dos drives, os tornaria muito mais propensos a falhas.

Outra idéia semelhante que eu já vi discutido é ter as cabeças servindo cada superfície do disco mover-se independentemente, mas isso também é impraticável devido à complexidade mecânica.

    

Answer 2

A alternativa real para isso é realmente unidades SSD (Solid State Disk) que não têm uma cabeça ou um prato. Estes estão se tornando cada vez mais populares e mais baratos por semana. Eu fiz um pouco de trabalho com essas unidades e elas são impressionantes para dizer o mínimo.

    

Answer 3

Não conheço nenhum fabricante que crie esse animal, mas uma placa RAID 0 e dois discos rígidos realizam a mesma coisa e muito mais.

    

Answer 4

Há um bom artigo sobre essa questão no Guia do PC . Periféricos Connor usados para fazer esse tipo de unidade. Aparentemente, os principais obstáculos foram o marketing.

    

Answer 5

Servidores de banco de dados geralmente têm alguma forma de RAID, a complexidade mecânica extra necessária não vale o ganho, quando você pode usar dispositivos mais baratos para o mesmo efeito.

Eu me lembro de uma unidade de CDROM que podia ler dados de 7 pontos ao mesmo tempo - isto não era aleatório, mas seqüencial, permitindo que o dispositivo lesse partes do mesmo arquivo ao mesmo tempo. Não foi assim que o disco foi mais rápido, mas mais silencioso (poderia girar mais lentamente para taxas de transferência semelhantes).

    

Answer 6

Eu estive pensando em como um conjunto de braços poderia ser dedicado à superfície superior do prato, enquanto um segundo conjunto poderia ser exclusivamente para o outro lado. Isso essencialmente faria um array mini RAID 0 ou RAID 1 dentro da unidade e seria uma alternativa decente para um único disco rígido com vários fusos ( link ), pois economizaria energia (já que apenas um motor seria necessário), mas teria os mesmos benefícios de desempenho da unidade de 'fusos múltiplos' mencionada anteriormente.

Encontrar espaço no recinto para uma segunda bobina de voz e um conjunto de armas, no entanto, seria difícil, como David mencionou anteriormente. No entanto, uma bobina de voz menor poderia resolver o problema; o prato poderia simplesmente ser movido para o centro geométrico da unidade, visto de cima ou de baixo, e as bobinas de voz poderiam ser posicionadas em cantos opostos. Uma bobina de voz pequena o suficiente pode já existir, mas uma bobina menor PODERIA ser muito fraca para mover com precisão os braços, o que introduz um novo problema ... Tenho certeza de que isso poderia ser feito; Veja quanto computadores menores, em geral, obtiveram ao longo dos anos, afinal.

    

Answer 7

Uma geometria melhor para múltiplos cabeçotes de leitura / gravação independentes deve ser uma geometria de placa cilíndrica oca em vez de pratos redondos reais. Você pode colocar muito mais cabeças dentro, o movimento das cabeças será mais preciso, permitindo uma densidade maior de bits por polegada. Permitindo mais espaço na altura da transmissão e colocando múltiplos cilindros ocos com raio diferente, um dentro da outra densidade de espaço de byte pode ser aumentado dramaticamente. Um monstro de um pentabyte por 10 centímetros de altura / 10 centímetros de largura e 10 cilindros dentro pode ser fabricado com a tecnologia atual. E nesse espaço você pode empacotar muitas cabeças de rw independentes.

Cilindro oco (geometria)