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


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Há algum disco rígido que tenha 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?


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Estava pensando a mesma coisa, embora 8 anos depois ...
Cybex

Respostas:


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Melhoraria a latência reduzindo os movimentos da cabeça necessários (tendo o conjunto da cabeça responsável por uma faixa específica da superfície do prato ou movendo-os de forma inteligente para a carga de trabalho determinada). Ele também pode reduzir a quantidade média de tempo que as cabeças esperam 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 eu não acho que isso vai acontecer devido a despesas e complexidade:

  • Você tem que encontrar espaço para as partes mecânicas extras dentro do drive case (se você alguma vez abriu um drive, verá quem seria difícil - seria necessário um enorme esforço de miniaturização ou uma redução no tamanho 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 bugs.
  • 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) unidades individuais em matrizes RAID0, portanto, seria muito improvável que a ideia fosse comercialmente viável.
  • A complexidade mecânica extra, além de dificultar a fabricação das unidades, tornaria as máquinas muito mais propensas a falhas.

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


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E quanto a múltiplas cabeças de leitura / gravação em um único braço em movimento? Isso poderia, em teoria, reduzir bastante os tempos de acesso, tanto quanto eu possa entender.
Waxhead

@Waxhead: você estaria dobrando (pelo menos) a eletrônica para as cabeças e adicionando estrutura mecânica (as cabeças reais) nos braços, tornando a construção mais complexa. Se apenas reduziria significativamente a latência se uma das cabeças do braço estivesse no lugar certo, caso contrário, você poderia recude o tempo de movimento do braço escolhendo qual cabeça é usada e ainda terá a mesma configuração e esperar por ela. - certo-bit-de-disco-para-dloat-por vezes. Portanto, a relação custo / benefício não tornaria improvável que fosse uma opção prática de projeto.
David Spillett

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A alternativa real para isso é realmente unidades SSD (Solid State Disk) que não tem 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 eles são impressionantes para dizer o mínimo.


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


Para mim, esta resposta o une - um disco rígido com várias cabeças é essencialmente uma manifestação de algo como uma configuração RAID, talvez mais barata, mas com a limitação proporcional de que se parte dela der errado, tudo é perdido, enquanto invasão pode ser substituída um bom reparo
Caius Jard

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Há um bom artigo sobre esta questão no PC Guide . Periféricos Connor usados ​​para criar esse disco. Aparentemente, os principais obstáculos eram o marketing.


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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 a unidade foi mais rápida, mas mais silenciosa (poderia girar mais lentamente para taxas de transferência semelhantes).


Esse seria o CD-ROM do Kenwood 72X True-X (eles também tinham pelo menos um outro modelo).
David Balažic

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Eu tenho andado por aí uma ideia de 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 com que um array mini RAID 0 ou RAID 1 estivesse dentro da unidade, e seria uma alternativa decente para um único disco rígido com vários fusos ( http://www.google.com/patents/US20060044663 ), pois economizaria energia (Como apenas um motor seria necessário), mas teria os mesmos benefícios de desempenho da unidade de 'fuso múltiplo' 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 bastante pode já existir, mas uma bobina menor PODE 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 conseguiram ao longo dos anos, afinal.


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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 para 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)

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