Video: Best MicroSD Cards for Dash Cams in 2020 | Dash Camera 101 (September 2024)
Hårddiskteknologi är ofta ett undervärderat undrar. Chip-teknik förtjänar mer kredit än det blir för att skapa den moderna världen, men halvledartillverkning får mycket mer uppmärksamhet än hårddiskteknologi. Ändå har hårddiskar fortsatt att ge oss mer och mer kapacitet på samma utrymme i årtionden, efter ungefär samma allmänna trend som Moore's Law, men inte så smidigt - hårddiskdensitet tenderar att växa mycket snabbt när en ny teknik introduceras, och sakta ner tills nästa stora innovation kommer.
Just nu kommer vi bara in i övergångsfasen. Den nuvarande tekniken, känd som vinkelrätt magnetisk inspelning (PMR) som ligger till grund för praktiskt taget alla hårddiskar som gjorts idag, börjar slutas ånga. Nya tekniker som värmeassisterad magnetisk inspelning (HAMR) är på väg men är fortfarande några år av.
Som ett resultat ser vi att några specialiserade enheter når nya kapaciteter - till exempel Seagates nya 8TB-affärsklassdisk och HGSTs 10TB-version - men de grundläggande konsumenthårddiskarna är inte lika snabba att få så mycket mer täthet. Det har gått ett par år sedan jag verkligen tittade djupt på denna teknik, så jag nyligen tog tillfället i akt att prata med drivenheterna om tekniken och vart den är på väg.
Under de senaste åren har enheter använt PMR-processen, och i dag har mainstream-enheter en luftdensitet på 650 Gbit / kvm. tum, vilket tillåter 500 GB per fat på en 2, 5-tums enhet och 1 TB per fat på en 3, 5-tums enhet. (De flesta hårddiskar har flera plattor, som är skrivna på båda sidor.)
Några enheter har tagit detta lite längre, flyttat upp till 1, 2 TB per fat, vilket möjliggör 6 TB på en fem-tallrik, 3, 5-tums enhet; eller till och med arkiv 2TB-enheter med tre 2, 5-tums plattor, enligt William Cain, vice president för teknik för Western Digital. Och Mark Re, Seagates senior vice president och Chief Technology Officer, säger att han tror "det finns fortfarande mycket körsträcka i den nuvarande tekniken", och använder strängare toleranser för att förbättra densiteten.
Utöver detta, för att driva täthet på kort sikt, vänder ett antal fordonstillverkare sig till ny teknik.
Shingled Magnetic Recording (SMR)
Seagate har drivit en teknik som kallas Shingled Magnetic Recording (SMR) där spåren som drivhuvudena följer överlappar, på samma sätt som bältros på ett tak. Enligt Re kan den här tekniken möjliggöra en 25 procents ökning av luftdensiteten.
SMR använder konventionella läs- / skrivhuvuden, som fungerar precis som en konventionell enhet för att läsa data. Men för att skriva kräver det faktiskt att skriva till flera spår, och detta kräver att enheten ska grupperas i olika band.
Re säger att Seagate nu har skickat "många miljoner enheter" med hjälp av SMR-teknik, inklusive märkesdrivna detaljister och nästan linje affärskritiska lagringsenheter. Detta började med företagets 5TB stationära enhet som syftar till nästan linje lagring av företag, men har nu också flyttat till andra produkter. Den 8TB-enhet som företaget nyligen tillkännagav har en variant som kommer att använda SMR-teknik.
Han säger att SMR: s framtid bör se bärbara enheter införas inom året, och han ser att detta går från 750 GB per fat till 1 TB per fat och kanske så småningom så mycket som 2 TB per fat.
En fråga med SMR, påpekade Cain, är att enheten måste skriva information annorlunda, på ett mer sekventiellt sätt, och för att göra det krävs att man manipulerar datastorleken för att göra den effektiv. Re sa att han var överens om att det fanns problem i vissa arbetsbelastningar, men sade att det i 99, 9 procent av fallen inte var någon märkbar prestationsskillnad. Generellt, sade han, typiska mängder cache på enheten eliminerar påverkan. Kain konstaterade att det finns några nya standarder - zonblockkommandon (ZBC) för SAS-enhet och zon-ATA-kommandon (ZAC) för SATA-enheter som är utformade för att standardisera användningen av SMR-enheter.
Scott Wright, Toshibas företagsledare för HDD-produktmarknadsföring, sa att Toshiba deltar i underkommittéerna som arbetar med standardisering av kommandon för SMR-enheter och förväntade sig en ratificerad standard under de kommande månaderna och anser att det passar bra för applikationer med massor av sekventiell skrivning, såsom objektlagring. Han räknar med att se alla leverantörer som erbjuder enheter som riktar sig till tidiga adoptörer under nästa år eller så, med storskalig adoption under andra halvåret 2015.
Tätade enheter
Ett annat alternativ som vi börjar se är förseglade enheter med helium som ersätter luft i en lufttät enhet.
Förra året började HGST leverera en 6TB-enhet som möjliggör fler plattor i en förseglad enhet med en höjd. Detta använder en teknik som den kallar HelioSeal, i vilken plattorna är inneslutna i en förseglad enhet fylld med helium. Kain påpekar att helium, som är lättare än luft, minskar luftturbulensen och släpper mellan skivorna och som ett resultat kan minska det aktiva effektbehovet avsevärt. Således säger Cain att det är idealiskt för miljöer som ger kraftanvändning och antalet spindlar på plats. (Observera att medan HGST är ett dotterbolag till WDC, drivs det separat från Western Digital-divisionen. Cain säger att även om Western Digital har tittat på helium och shingled magnetisk inspelning, har den ännu inte levererat enheter med någon av teknikerna, men han sa "båda teknologierna har värde i vissa marknadssegment.")
HGST tillkännagav nyligen en 8TB-version av denna enhet som heter Ultrastar He8 med hjälp av de aktuella PMR-enheterna, liksom Ultrastar He10, som kommer att använda heliumfyllda tekniker såväl som shingled (SMR) teknik. Den erbjuder också en mer standard 6TB-enhet som använder fem plattor på 1, 2 TB i en traditionell (icke-tätad) drivenhet.
Seagate har valt att inte använda helium vid denna tidpunkt med Re som säger att även om den har enheter som använder tekniken, är den inte övertygad om att det är det mest effektiva sättet att öka densiteten.
Toshibas Wright hade liknande kommentarer och sa att helium kan vara nödvändigt på lång sikt men att det tror att det kan komma till nästa "flera generationer av teknik utan den." Han sa att branschen har en färdplan som går fram till sex eller fler plattor, och Toshiba räknar med att göra det.
Två-dimensionell magnetisk inspelning (TDMR)
Under de närmaste åren är WD intresserad av en teknik som kallas tvådimensionell magnetisk inspelning (TDMR), där du har två läshuvud och därmed kan ha mer data i samma område med intilliggande bitar som undersöks och jämförs, vilket Kain jämfört med hur ett brusreducerande headset hanterar omgivningsbuller. Han sa att detta tillför komplexitet men kanske vettigt för vissa specifika projekt på vissa marknader, eftersom det utökar konventionell inspelningsteknik.
Värmeassisterad magnetisk inspelning (HAMR)
Men nästan alla jag pratat med håller med om att nästa stora hopp i täthet kommer sannolikt att komma från en teknik som kallas värmeassisterad magnetisk inspelning (HAMR), som involverar en lasergenererad stråle som värmer upp en liten del av magnetiska media som låter bitar skrivas och sedan vara stabil när de svalnar. Sådana enheter kan vara mycket tätare än någon av dagens tekniker.
Konceptet är inte nytt - Seagate demonstrerade det redan 2002 - men det verkar närma sig.
Seagates Re sade till exempel att HAMR borde vara redo för några kommersiella introduktioner 2016, antagligen initialt med strategiska partners, och kommer troligen att bli en mer allmän del av hårddiskindustrin senast 2018. Han sade att HAMR: s löfte borde göra det svårt driva industrin på "nästa S-kurva" (för att förbättra densiteten) under det kommande decenniet eller så. Seagate har sagt att de hoppas ha en 20TB-enhet med HAMR-teknik fram till 2020.
Seagates implementering använder en nära-fältomvandlare som ett skrivhuvud med en laser som skiner 830 nm ljus på "ytplasmonerna", som sedan fokuseras på en mindre plats för att värma upp materialet upp till 600 grader Kelvin, vid vilken punkt en bit kan vara bytte från en 1 till en 0 eller vice versa. När platsen har svalnat är biten stabil. Hela uppvärmnings- och kylningscykeln sker i ett nanosekund, sa Re.
Western Digital's Cain säger att HAMR erbjuder potentialen att öka arealtätheten tre till fem gånger men kommer att lägga till kostnader. Han sa att företaget har tester med tusentals timmar med levande huvuden i frekvensomriktare och sa att tekniken blir möjlig, men att 2016 "kan vara lite aggressiv", även om han också trodde att tekniken kunde komma in i mainstream år 2018.
Toshibas Wright var lite mer skeptisk och sa att framtiden för HAMR var "fortfarande något oklar" och säger att medan alla investerar i "energistödda" inspelningar, är juryn fortfarande ute efter när den kommer att placeras. Han förutspådde att det var minst tre eller fyra år bort.
Bitmönstrade media
Ett annat ämne som har fått lite uppmärksamhet är bitmönstrade media, men de företag jag pratat med alla tror att det är mycket längre bort. Re sa att denna teknik är "inte redo för primetime" och att infrastrukturen för den bara inte är tillgänglig. Kain enades om att det var en "mycket längre sikt" -lösning, även om han sa att företaget hade tekniker som nano-avtryck och självmontering i laboratorierna. Och Wright sade att medan "vetenskapen görs" ser Toshiba ännu inte ett "specifikt avlyssnande" när det skulle kunna gå in i massproduktionen.
Flashminne
Vissa människor utanför hårddiskbranschen har föreslagit att flashminnet helt och hållet skulle kunna ersätta hårddiskteknologi, men det verkar osannolikt. Även om flashenheter växer i popularitet, särskilt i bärbara datorer och som en del av en lagrad lösning på företaget, är flash fortfarande mycket dyrare än magnetiska medier, särskilt för att lagra massor av data som inte går åt ofta. Dessutom är den totala kapaciteten för de tillverkade flashchipsna, även om de växer, inte tillräckligt nära för att ersätta spinnmedia.
Till och med Toshiba, som är en av de två största flashminnesproducenterna, instämde i det perspektivet och Wright noterade att "ingenting kommer att beröra magnetiska medier under ett decennium" ur ett kostnadsperspektiv och att det inte finns tillräckligt med NAND-blixt som är tillverkad för att ta över till och med 15 procent av marknaden.
Istället har alla tillverkare av företagslagring system som kombinerar en viss mängd blixt med hårddiskar; och på klientsidan driver hårddiskförsäljarna hybriddrivna enheter som kombinerar lite blixt för hastighet med magnetiskt medium för mer kapacitet.
Re sa att Seagate har erbjudit bärbara datorer som sådana funktioner (som det kallar SSHD: er för hårddiskar med solid state) med stationära enheter nu följer. Western Digital har en liknande linje med sin WD Black 2- linje, med Cain som säger hybriddrivna erbjuder "verkligt värde."
En sak som sticker ut är att det kanske inte finns en teknik som tar över och att framtiden väl kan ha utrymme för alla typer av lagringslösningar - från ren blixt, antingen ansluten direkt över en buss eller ansluten som en SSD; till konventionella, shingled och HAMR - alla på marknaden samtidigt.
I allmänhet har hårddiskstekniken flyttats från en teknik till en annan med den nya tekniken som ersätter den föregående, precis som den nuvarande vinkelräta magnetiska inspelningen (PMR) ersatte traditionell longitudinell inspelning under det senaste decenniet. Men den här gången kan vara annorlunda, säger Cain, med flera olika tekniker som ger lösningar för olika marknader på grund av stora skillnader i kostnad och hastighet. "Framtiden behöver inte se ut som det förflutna, " sade han.
Sammantaget sade Cain att vi 2020 skulle ha 5TB- eller 6TB-3, 5-tums-enheter som vanliga mainstream-enheter med upp till 20TB-enheter (med sex 3, 3TB-plattor) möjliga för vissa mycket specialiserade applikationer, och som kan växa till 50TB-enheter när HAMR tekniken blir fullt mogen. Det är helt enkelt en fantastisk mängd lagring.
