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魔咒還是動力:存儲密度與Kryder定律

硬盤存儲密度的增長一直比較慢,但是現在已經出現一種新的技術,也許可以解決目前硬盤容量限制的問題。

大多數技術行業的人士都知道摩爾定律,它決定了一塊集成電路板上可以安裝的晶體管的數量增長限制。在存儲行業,也有一個類似的Kryder定律,該定律指出,硬盤信息密度每過10.5年才會增加千分之一。那也就相當于存儲密度每過13個月增加一倍。

業內分析師和存儲專家們均認為,Kryder定律指出的增長率在當前這種硬盤技術水平下是不可能實現的。 在過去的三年中,硬盤密度的年增長率一直維持在30%到40%之間,根本達不到Kryder定律所說的100%的年增長率。

但是卡內美隆大學的數據存儲系統中心主任、前希捷高管Jimmy Zhu指出,利用新的存儲媒體技術有可能實現Kryder定律所說的增長率。 Zhu表示,關鍵是認識到我們現在正處于一個新舊存儲媒體技術時代交替的時期。

他說:“如果我們認為我們可以通過傳統的技術實現更高的密度增長率,那根本就是在開玩笑。我們遇到了媒體本身的物理限制,大部分業內人士都認為,今后幾年的密度增長率不會超過30%到40%。”

據Zhu表示,目前硬盤技術的限制在于,媒體中必須有非常大的核心接受能力,但是現在沒有足夠的磁力作用可以將所有的數據都寫到磁盤上。他預計:“我們將在兩到三年內遇到一個絕對的增長瓶頸。 但是好消息是人們已經開始開發其他的存儲媒體技術。”

目前有三種不同的技術有望突破當前硬盤的物理限制。

第一種技術是由Kryder主導的熱輔助磁記錄技術。 這項技術會在磁場頂部放置一個激光束,照到磁盤上的一個非常小的區域(毫微米級)。磁盤在受熱的同時被寫入數據。 隨后磁盤冷卻,磁顆粒就固定下來。

第二種技術采用了通過毫微米級銘刻技術定義的模型化微粒技術,讀寫數據的噪音都比較小。

第三種是微波輔助的磁記錄技術,這項技術是由Zhu開發出來的。 這項技術在磁盤頭中內嵌了一個轉矩設備,從而建立一個高頻磁場。在讀寫數據時,磁場會進行能量轉移。它沒有激光束或者模型化磁盤的要求。

他表示:“這些技術都還處于初期開發階段,廠商們還在研究它們的可行性。每一種技術都存在本身的弱點。 熱輔助磁記錄技術要求磁盤整合激光發生器,而模型化磁盤對于廠商們而言存在一個經濟成本的問題。在第三種技術中,內嵌于磁盤頭的設備必須在技術工藝上通過可行性驗證。”

他預計,這些技術至少還要兩年的時間才能完全商業化。同時,存儲媒體供應商將繼續努力利用現有硬盤技術來提高磁盤容量。

某些業內分析人士如Enterprise Strategy Group的Mark Peters指出,這個存儲媒體限制問題是決定整個存儲行業未來發展的問題。Peters表示:“這不僅僅是看一年之類磁盤的數據存儲容量可以增加多少或者磁盤銷量能夠增加多少。 我們現在擁有比以前多得多的工具來提高存儲容量。象自動精簡配置和虛擬化等新技術都可以提高數據中心的使用效率,而且當前這種經濟形勢也迫使企業用戶必須這么做。”

Peters相信固態盤技術將很快進入商用市場,而且他提出了一個八二定律,即固態盤技術將處理高性能應用80%的I/O任務,而剩下20%的、不要求即時處理的任務則由速度較低的硬盤來完成。

Peters表示:“固態盤技術的魅力在于它可以作為固態盤封裝,也可以整合在控制器中,甚至還可以集成到處理器之中。這樣就巧妙地將存儲以及存儲管理的需求分配到系統環境的不同部分了。”

毫無疑問,存儲存取、存儲管理、配置方式的增加以及存儲存取和固態盤存儲設備的出現必將會讓它在未來幾年內占領IT市場。這是一件好事,因為業界已經很久沒有出現新一代技術了。

DSSC的Zhu表示:“在未來的10到20年內,我們將繼續開發新的存儲媒體技術,為了讓它做好進入市場的準備,我們只需要再增加一點點技術就行了。 這不是現在的任務。但是業內擁有很多資深的專業技術人才和科學家,我相信存儲將再次回到正常的增長道路上去。”

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