Shingled Magnetic Recording
Shingled Magnetic Recording (SMR) (englisch shingle: (Dach-)Schindel) ist eine Technik zur Datenspeicherung auf magnetischen Datenträgern, die in Festplatten (HDDs) verwendet wird, um die Speicherdichte und die Gesamt-Speicherkapazität eines Laufwerks zu erhöhen.[1] Vorherige Verfahren speichern Daten, indem separate magnetischen Spuren nebeneinander geschrieben werden; beim Shingled Recording hingegen wird eine Spur so geschrieben, dass sie einen Teil der danebenliegenden Spur überlappt, wodurch die Nebenspur dünner wird – das erlaubt eine höhere Spurdichte. Das Überlappen ähnelt dem von Dachschindeln, die daher namensgebend für das Verfahren waren. Dieser Verfahrensansatz wurde gewählt, da physikalische Beschränkungen verhindern, dass der elektromagnetische Schreibkopf einer Festplatte ebenso klein wie der Lesekopf sein kann – beim Shingled Recording darf er größer sein.[2][3][4]:7–9
Inhaltsverzeichnis
Überlappungsfortpflanzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Das Beschreiben einer Spur lässt einen schmalen, aber ausreichenden Streifen der vorhergehenden Spur stehen, überschreibt aber die Folgespur(en), so dass die Folgespur, sofern sie Daten enthält, ebenfalls erneut geschrieben werden muss; so pflanzt sich die Notwendigkeit, die Daten aufzufrischen, immer weiter in Richtung der Folgespuren fort. Um zu vermeiden, dass (ab der Änderungsstelle) der gesamte SMR-Bereich der Festplatte erneuert werden muss, wird in regelmäßigen Abständen eine Lücke vorgesehen, an der die Überlappungsfortpflanzung stoppt.
Geschwindigkeit und Verwaltung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Das notwendige Auffrischen von Nachbarspuren reduziert im Allgemeinen die Schreibgeschwindigkeit. Daher besitzen SMR-Festplatten einen Bereich (meist in der schnellen Außenzone), der nicht-überlappend beschrieben wird und als Cache dient; die dort zwischengelagerten Daten werden erst in einer Ruhepause in den SMR-Bereich übertragen. Festplatten, die diese SMR-Aufzeichnung intern verwalten (device-managed), verstecken diese komplexen Vorgänge und behandeln sie selbst mittels ihrer Firmware – sie bieten dieselbe Standard-Schnittstelle wie alle anderen üblichen Festplatten. Bei anderen SMR-Festplatten hingegen (host-managed) muss das Betriebssystem bzw. dessen Gerätetreiber entsprechend agieren und darf nur schreiben, wenn keine vorhandenen folgenden Daten betroffen sind.[5][4]:11 ff.
Produktbeispiele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Seagate liefert SMR-Festplatten seit September 2013, die eine Erhöhung der Speicherkapazität um ca. 25 % bieten im Vergleich zu Festplatten mit anderen Speicherverfahren.[1] Im September 2014 kündigte HGST ein 10-TB-Laufwerk an, das mit Helium gefüllt ist und ebenfalls Shingled Magnetic Recording verwendet.[6]
Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Heat-assisted magnetic recording (HAMR)
- Longitudinal Recording
- Perpendicular Recording (PMR)
- Patterned media
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- LSFMM: A storage technology update, LWN.net, 23. April 2013, Jonathan Corbet
- SMR Impact on Linux Storage Subsystem, HGST, 2014, Jorge Campello und Adam Manzanares
- SMR (Shingled Magnetic Recording) 101, 10. Juli 2015, Paul Alcorn
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ a b Anand Lal Shimpi: Seagate to Ship 5TB HDD in 2014 using Shingled Magnetic Recording. AnandTech. 9. September 2013. Abgerufen am 9. Februar 2015.
- ↑ Roger Wood: Shingled Magnetic Recording and Two-Dimensional Magnetic Recording (PDF) 19. Oktober 2010. Abgerufen am 14. Dezember 2014.
- ↑ What is Shingled Magnetic Recording (SMR)?. 30. Januar 2015. Abgerufen am 9. Februar 2015.
- ↑ a b Mary Dunn, Timothy Feldman: Shingled Magnetic Recording: Models, Standardization, and Applications (PDF) Storage Networking Industry Association. September 22, 2014. Abgerufen am February 9, 2015.
- ↑ Jake Edge: Support for shingled magnetic recording devices. LWN.net. 26. März 2014. Abgerufen am 14. Dezember 2014.
- ↑ Geoff Gasior: Shingled platters breathe helium inside HGST's 10TB hard drive. In: The Tech Report, 9. September 2014. Abgerufen am 9. Februar 2015.