3.1.6 Перспективная технология хранения данных

В области традиционных магнитных технологий революционных измене­ний пока не предвидится. Однако и на пути эволюционного развития пер­спективы весьма впечатляют. Усовер­шенствованные материалы для поверх­ности магнитных дисков позволят существенно уменьшить размер мини­мально возможного элемента хране­ния данных. Это позволит увеличить плотность записи, а вот до каких имен­но величин, пока сказать невозможно.

Одно из возможных решений про­блемы увеличения емкости накопителей было предложено компанией Quinta Corporation (подразделение Seagate Technology), занимающейся исследова­ниями и разработками в области опти­ческих технологий. Фирма представи­ла технологию хранения данных, позво­ляющую создавать диски с плотностью записи, превышающей 40 Гбайт на квадратный дюйм (то есть примерно 100000 дорожек на дюйм).

Как известно, запись данных при обычных температурах на магнитную поверхность представляет проблему (в этом одна из причин появления голо­вок GMR), так как очень трудно изме­нять ориентацию магнитного заряда на поверхности носителя. Однако если нагреть элемент с магнитными доме­нами до температуры выше точки Кюри (например, с помощью импульса лазе­ра), магнитные свойства этого элемен­та могут быть легко изменены без вли­яния на свойства окружающих его то­чек.

При чтении данных лазер переходит в режим низкой мощности, и, как и в давно известных магнито-оптических дисках, магнитные характеристики бита данных на поверхности носителя определяются по характеру поляриза­ции отраженного от поверхности луча лазера.

Новая разработка получила название Optically Assisted Winchester (OAW). Она основана на четырех ключевых техни­ческих решениях. Advanced Light Delivery System — состоит из опти­ческого переключающего модуля (Optical Switch Module) для генерации лазерных импульсов и оптоволокон­ной системы для передачи луча лазера к головке чтения/записи винчестера. Unique Head Design — магнитная го­ловка с интегрированной оптической системой из микроскопических линз (менее 350 микрон в диаметре) для сверхточной фокусировки лазерного луча на поверхности носителя. Micro-Machined Mirror Servo System — оп­тический микропривод для системы зеркал, расположенных на головке винчестера. Зеркала поворачиваются под воздействием управляющих элек­трических сигналов, точно позицио­нируя место чтения/записи на поверх­ности носителя. Таким образом систе­ма позволяет переключаться между не­сколькими дорожками, не перемещая головку. RE-TM Media — магнитный слой носителя создан на основе амор­фных редкоземельных металлов, что позволяет более эффективно распола­гать магнитные заряды на поверхности диска без риска потери данных, а так­же обеспечить большую, чем это воз­можно на обычных носителях, плот­ность.

Скорость работы современного жес­ткого диска зависит не столько от его внутреннего устройства (сегодня все жесткие диски имеют высокий показа­тель Internal Transfer Rate — скорости внутренней передачи данных), сколь­ко от особенностей реализации интер­фейса в системных чипсетах и пропуск­ной способности внешних шин. Сейчас максимальная скорость передачи в режиме РIO4 составляет 16,6 Мбайт в секунду, а в режиме Ultra DMA mode 5 — до 100 Мбайт/с. Режимы PIO практи­чески не используются, поскольку сильно загружают процессор.

В целом, все реализации интерфейса IDE морально устарели и в силу внутренних противоречий серьезно сдер­живают повышение производительно­сти дисковой подсистемы. Перечислим «генетические недостатки» интерфей­са IDE, Во-первых, это невозможность подключить более двух устройств на канал. Причем каждое устройство требует собственного прерывания, число которых не бесконечно. Во-вторых, 16-битная шина — здесь и комменти­ровать нечего. Наконец, шлейф — чем выше частота системной шины и шины PCI, тем труднее устройству пе­редавать данные через шлейф. Иногда стабильной работы жесткого диска удается добиться, только переставив его в самый ближний к разъему IDE на материнской плате отсек и максималь­но укоротив шлейф.

Тем, кто желает немедленно получить самую быструю дисковую систему, ре­комендуем остановить свой выбор на SCSI-устройствах (например, с интер­фейсом Ultra 160/SCSI). Жесткие диски с интерфейсом Ultra DMA 66-100 вряд ли обеспечат существенный рост эф­фективности — слишком сильны огра­ничения IDE. На реальных задачах наибольший при­рост производительности дает повы­шение скорости вращения, поэтому для интерфейса IDE показатель 7200 оборотов в минуту выглядит предпо­чтительнее, чем 5400.

Жесткий диск — очень чувствитель­ное к тряскам и ударам устройство и поэтому требует к себе очень внима­тельного отношения.