我們所有的數據都很重要，我們存儲它的方式更是如此。公司一直在尋找硬盤(pán)驅動(dòng)器中最快和最大的存儲容量。本文將探討不同形式的數據存儲、創(chuàng )新，并討論存儲的未來(lái)及其可能性。盡管閃存越來(lái)越受用戶(hù)歡迎，但硬盤(pán)驅動(dòng)器的創(chuàng )新繼續使 HDD 對數據中心運營(yíng)有用。

什么是閃存？

閃存是一種使用硅芯片的存儲系統，可以通過(guò)電進(jìn)行寫(xiě)入、擦除和重寫(xiě)。固態(tài)驅動(dòng)器或 SSD使用閃存的最顯著(zhù)方式之一。閃存沒(méi)有像旋轉介質(zhì)、驅動(dòng)盤(pán)、磁帶、CD 和 DVD 那樣的移動(dòng)部件。甚至較舊的軟盤(pán)也使用移動(dòng)部件。

閃存存儲、速度、可靠性和易于寫(xiě)入具有特定的優(yōu)勢。

閃存存儲往往比其旋轉對應物（HDD）更快。同樣，由于沒(méi)有旋轉機制，它也可能是可靠的并且不太可能發(fā)生故障。這在運輸或移動(dòng)驅動(dòng)器時(shí)更加明顯。

閃存也是非易失性的。這只是意味著(zhù)即使電源關(guān)閉，信息也會(huì )保留在存儲中。隨機存取存儲器或 RAM 是另一種高速存儲介質(zhì)，但每次系統關(guān)閉時(shí)都會(huì )被擦除。它也很容易重寫(xiě)，這對于存儲經(jīng)常更改的數據至關(guān)重要。與閃存相反的是 CD 或 DVD。

閃存不僅可以用于 SSD。數碼相機、手機、存儲卡、筆記本電腦也可以使用，甚至某些數碼玩具也可能使用閃存。

閃存存儲的主要缺點(diǎn)是成本。它的價(jià)格昂貴。這就是為什么許多公司仍在使用 HDD，但升級它們以適應對更多存儲的需求。

這會(huì )成為新的數據中心標準嗎？

早在 2017 年，就有報道稱(chēng)西部數據公司已經(jīng)制造了全球第一塊 14TB 硬盤(pán)。它引起了轟動(dòng)，因此，它是當時(shí)最大的硬盤(pán)驅動(dòng)器。

西部數據再次制造新聞，宣布將在2019 年底之前對 18TB 和 20TB 容量的驅動(dòng)器進(jìn)行采樣，并可能在 2020 年年中的某個(gè)時(shí)候將它們推廣到數據中心。

該公司在去年 6 月預覽了 20 TB SMR（疊瓦磁記錄），并相信到 2023 年，這項新技術(shù)將占其銷(xiāo)售額的一半以上。

什么是能量輔助記錄技術(shù)？

在我們進(jìn)入疊瓦式磁記錄之前，讓我們討論一下使這一切成為可能的技術(shù)——能量輔助記錄。為了幫助擴展存儲容量，寫(xiě)入頭和磁環(huán)按比例縮小以在磁盤(pán)上容納更多數據。較小、較弱的寫(xiě)入頭有助于防止熱不穩定。這意味著(zhù)寫(xiě)入頭使用更少的能量在磁盤(pán)上寫(xiě)入。

能量輔助記錄有兩種版本——熱輔助磁記錄 (HAMR) 和微波輔助磁記錄 (MAMR)。

熱輔助磁記錄或 HAMR，使用激光二極管加熱介質(zhì)以快速降低能量勢壘。它將介質(zhì)加熱到 750 到 1200 華氏度之間。加熱過(guò)程有助于磁頭更容易地在磁盤(pán)上寫(xiě)入。

微波輔助磁記錄或 MAMR 的工作方式略有不同。它沒(méi)有多余的熱量，而是使用自旋扭矩振蕩器或 STO。STO 創(chuàng )建一個(gè)電磁場(chǎng)，允許數據以較低的磁場(chǎng)寫(xiě)入介質(zhì)。MAMR 還將寫(xiě)入頭放置在更靠近磁盤(pán)制作的位置，從而使用更少的能量。這種技術(shù)進(jìn)步為疊瓦式磁記錄鋪平了道路。

什么是疊瓦式磁記錄？

疊瓦式磁記錄或 SMR 源自垂直磁記錄 (PMR)。PMR 也稱(chēng)為常規磁記錄。這種方法是多年來(lái)大多數人一直在使用的方法。在這種傳統方法中，數據位的磁化與旋轉盤(pán)垂直對齊。數據并排寫(xiě)入，沒(méi)有任何信息重疊。

SMR 是革命性的，它的設置方式是讓磁環(huán)相互重疊。這增加了表面積，因此增加了可寫(xiě)區域的密度。

除了設置數據位磁化的方式外，在 SMR 和 PMR 方面也存在一些顯著(zhù)差異。顯著(zhù)差異之一是寫(xiě)入頭的寬度與讀取頭的寬度。在傳統方法中，讀磁頭大約是整個(gè)寫(xiě)磁頭的1/3。在 SMR 設置中，讀磁頭是寫(xiě)磁頭的一半。僅此一項就允許 SMR 在相同大小的磁道上讀取和寫(xiě)入更多數據。此外，由于 SMR 上的數據是按順序寫(xiě)入驅動(dòng)器上的，因此帶狀皰疹允許磁道更具可讀性，而不會(huì )影響性能。

需要注意的一件事是數據被覆蓋時(shí)；寫(xiě)磁頭不記錄現有磁道上的數據。相反，它將被寫(xiě)入新軌道并稍后重新組織。這是在空閑時(shí)間完成的，這意味著(zhù) SMR 需要不時(shí)地休息一下來(lái)組織自己。這可能意味著(zhù)用戶(hù)需要休息他們的 SMR 驅動(dòng)器，或者他們可能會(huì )經(jīng)歷一些等待時(shí)間。

哪種存儲最適合數據中心？

關(guān)于哪種存儲最適合數據中心的問(wèn)題，HDD 與 SSD/Flash 的問(wèn)題仍在繼續。有兩個(gè)重要的點(diǎn)需要權衡。HDD 具有會(huì )產(chǎn)生熱量的移動(dòng)部件。這只是意味著(zhù) HDD 比 SSD 需要更多的冷卻。

SSD 比 HDD 快。但盡管 SSD 速度更快，HDD 消耗更多能源，但HDD 在數據中心的使用仍然比 SSD 更頻繁。造成這種情況的決定性原因是價(jià)格。1 TB HDD 的平均成本約為 50 美元，而 1 TB SSD 約為 250 美元。在存儲方面，HDD 仍然是最有價(jià)值的。

SMR HDD 的定價(jià)很可能比傳統的 PMR 更貴，但這也為數據中心提供了更多可供選擇的選擇。它是否比SSD更貴，還有待觀(guān)察。隨著(zhù) SSD 技術(shù)的成熟，價(jià)格可能會(huì )下降，消費者可以負擔得起。但是數據中心的正確選擇仍然是更實(shí)惠的，并且會(huì )給數據中心帶來(lái)最大的利潤。

結論

閃存存儲變得越來(lái)越流行，但似乎總會(huì )有空間容納久經(jīng)考驗的真正 HDD。尤其是當西部數據和希捷等公司不斷創(chuàng )新時(shí)。能量輔助記錄技術(shù)和疊瓦式磁記錄將繼續讓 HDD 成為話(huà)題。SSD 比傳統 HDD 更快，但這些創(chuàng )新正在幫助 HDD 變得更高效。此次升級將有助于滿(mǎn)足對更大規模、更可靠存儲的需求。話(huà)雖如此，SSD仍然比HDD貴。公司將繼續選擇哪種產(chǎn)品會(huì )給他們帶來(lái)更豐厚的利潤。即使現在有所有新的和令人興奮的數據存儲方式，不僅 HDD 仍有空間，它可能是數據中心的更好選擇。