我們所有的數(shù)據(jù)都很重要，我們存儲(chǔ)它的方式更是如此。公司一直在尋找硬盤驅(qū)動(dòng)器中最快和最大的存儲(chǔ)容量。本文將探討不同形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、創(chuàng)新，并討論存儲(chǔ)的未來(lái)及其可能性。盡管閃存越來(lái)越受用戶歡迎，但硬盤驅(qū)動(dòng)器的創(chuàng)新繼續(xù)使 HDD 對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)有用。

什么是閃存？

閃存是一種使用硅芯片的存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以通過電進(jìn)行寫入、擦除和重寫。固態(tài)驅(qū)動(dòng)器或 SSD使用閃存的最顯著方式之一。閃存沒有像旋轉(zhuǎn)介質(zhì)、驅(qū)動(dòng)盤、磁帶、CD 和 DVD 那樣的移動(dòng)部件。甚至較舊的軟盤也使用移動(dòng)部件。

閃存存儲(chǔ)、速度、可靠性和易于寫入具有特定的優(yōu)勢(shì)。

閃存存儲(chǔ)往往比其旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)物（HDD）更快。同樣，由于沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)制，它也可能是可靠的并且不太可能發(fā)生故障。這在運(yùn)輸或移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器時(shí)更加明顯。

閃存也是非易失性的。這只是意味著即使電源關(guān)閉，信息也會(huì)保留在存儲(chǔ)中。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或 RAM 是另一種高速存儲(chǔ)介質(zhì)，但每次系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)都會(huì)被擦除。它也很容易重寫，這對(duì)于存儲(chǔ)經(jīng)常更改的數(shù)據(jù)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(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、存儲(chǔ)卡、筆記本電腦也可以使用，甚至某些數(shù)碼玩具也可能使用閃存。

閃存存儲(chǔ)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(jí)它們以適應(yīng)對(duì)更多存儲(chǔ)的需求。

這會(huì)成為新的數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)嗎？

早在 2017 年，就有報(bào)道稱西部數(shù)據(jù)公司已經(jīng)制造了全球第一塊 14TB 硬盤。它引起了轟動(dòng)，因此，它是當(dāng)時(shí)最大的硬盤驅(qū)動(dòng)器。

西部數(shù)據(jù)再次制造新聞，宣布將在2019 年底之前對(duì) 18TB 和 20TB 容量的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行采樣，并可能在 2020 年年中的某個(gè)時(shí)候?qū)⑺鼈兺茝V到數(shù)據(jù)中心。

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

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(kuò)展存儲(chǔ)容量，寫入頭和磁環(huán)按比例縮小以在磁盤上容納更多數(shù)據(jù)。較小、較弱的寫入頭有助于防止熱不穩(wěn)定。這意味著寫入頭使用更少的能量在磁盤上寫入。

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(shì)壘。它將介質(zhì)加熱到 750 到 1200 華氏度之間。加熱過程有助于磁頭更容易地在磁盤上寫入。

微波輔助磁記錄或 MAMR 的工作方式略有不同。它沒有多余的熱量，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(shù)據(jù)以較低的磁場(chǎng)寫入介質(zhì)。MAMR 還將寫入頭放置在更靠近磁盤制作的位置，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 也稱為常規(guī)磁記錄。這種方法是多年來(lái)大多數(shù)人一直在使用的方法。在這種傳統(tǒng)方法中，數(shù)據(jù)位的磁化與旋轉(zhuǎn)盤垂直對(duì)齊。數(shù)據(jù)并排寫入，沒有任何信息重疊。

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

除了設(shè)置數(shù)據(jù)位磁化的方式外，在 SMR 和 PMR 方面也存在一些顯著差異。顯著差異之一是寫入頭的寬度與讀取頭的寬度。在傳統(tǒng)方法中，讀磁頭大約是整個(gè)寫磁頭的1/3。在 SMR 設(shè)置中，讀磁頭是寫磁頭的一半。僅此一項(xiàng)就允許 SMR 在相同大小的磁道上讀取和寫入更多數(shù)據(jù)。此外，由于 SMR 上的數(shù)據(jù)是按順序?qū)懭腧?qū)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(shù)據(jù)被覆蓋時(shí)；寫磁頭不記錄現(xiàn)有磁道上的數(shù)據(jù)。相反，它將被寫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 SMR 需要不時(shí)地休息一下來(lái)組織自己。這可能意味著用戶需要休息他們的 SMR 驅(qū)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(chǔ)最適合數(shù)據(jù)中心？

關(guān)于哪種存儲(chǔ)最適合數(shù)據(jù)中心的問題，HDD 與 SSD/Flash 的問題仍在繼續(xù)。有兩個(gè)重要的點(diǎn)需要權(quán)衡。HDD 具有會(huì)產(chǎn)生熱量的移動(dòng)部件。這只是意味著 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(shù)據(jù)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(chǔ)方面，HDD 仍然是最有價(jià)值的。

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

結(jié)論

閃存存儲(chǔ)變得越來(lái)越流行，但似乎總會(huì)有空間容納久經(jīng)考驗(yàn)的真正 HDD。尤其是當(dāng)西部數(shù)據(jù)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(xù)讓 HDD 成為話題。SSD 比傳統(tǒng) HDD 更快，但這些創(chuàng)新正在幫助 HDD 變得更高效。此次升級(jí)將有助于滿足對(duì)更大規(guī)模、更可靠存儲(chǔ)的需求。話雖如此，SSD仍然比HDD貴。公司將繼續(xù)選擇哪種產(chǎn)品會(huì)給他們帶來(lái)更豐厚的利潤(rùn)。即使現(xiàn)在有所有新的和令人興奮的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，不僅 HDD 仍有空間，它可能是數(shù)據(jù)中心的更好選擇。