私はこの講演 [1] を見ていました。そこでは、Seagate の 2 人のエンジニアが、新しく開発された MACH.2 マルチアクチュエータ ドライブ [2] を ZFS プールの一部として使用した場合の調査結果を発表しました。いくつかのケースでは、1 秒あたりの IPOS が約 2 倍になり、スループットも 2 倍になったことが測定されました。
質疑応答のセクションで、非常に興味深い質問が 1 つありました ([1] のビデオの 25:57)。質問者は、彼らの理解では、これらの新しいドライブではアクチュエータ (一緒に動くヘッドのグループ) の数が 1 から 2 に倍増しただけで、ヘッドの数は一定のままであり、これは IPOS の倍増を説明するだけで、スループットの倍増を説明するものではないと述べました。与えられた説明は、単一のアクチュエータを備えた従来のドライブでは、一度に 1 つのヘッドのみがアクティブになり、読み取りまたは書き込みに使用されるのに対し、新しいドライブでは、アクチュエータごとに 1 つのヘッドが同時にアクティブになることができるというものでした。
この最後の事実は、私にとって非常に驚きです。複数のヘッドを同時にアクティブにすることで、読み取りと書き込みのスループットが大幅に向上する可能性があることを考えると、この機能を備えたディスク ドライブを構築するには、ほぼ克服できない障害があるに違いないと思われます。
これらの障害とは何でしょうか? また、それにもかかわらずこれが達成された例はありますか?
答え1
複数のヘッドを同時にアクティブにできるようにすると...
あなたの前提は些細なことではありません。あなたは「多ければ多いほど良い」という誤謬に賛同しているようです。
まず、読み取り/書き込みヘッドは、プラッタ表面から実際にデータを読み書きするHDDのコンポーネントの1つにすぎません。
データを保持するセクターバッファとR/Wヘッドの間には、アナログ（アンプ、イコライザ）とデジタル（エンコーダ/デコーダ、シフタ、ECCロジック）の回路があり、これらも関係しています。1
つのR/Wヘッドのみ（一度に）使用される場合は、シンプルなマルチプレクサを使用して、選択したR/WヘッドをR/Wエレクトロニクスに接続できます
。「複数のヘッドが同時にアクティブになります」アクティブな R/W ヘッドごとに複製された R/W 電子機器のセットが必要になります。
複数の R/W ヘッドを使用すると、電力、スペース、および経済的な影響が生じます。
2つ目は、複数のR/Wヘッドを同時にどのように、いつ使用できるかという問題です。HDDに
保留中の操作が常に多くある確率は、異なるトラックしかし、同じシリンダー追加の R/W 電子機器による複雑さとコストの増加を正当化できるほど高くなる可能性は低いです。
この機能を備えたディスクドライブを構築するには、ほぼ克服できない障害があると思われます。
実際には、アクチュエータごとにアクティブな R/W ヘッドが 1 つだけであるのには技術的な理由がある可能性があります。 1 つの可能性としては、アクチュエータに対するサーボ フィードバックの動作方法が挙げられます。
これらの障害とは何でしょうか?
そのような"障害"おそらく経済的です。
従来のドライブ構成では、1 つのアクチュエータで複数のアクティブな R/W ヘッドを完全に活用する機会は運用上あまりありません (つまり、トラック上のセクター順序がヘッド順序よりも優先されます)。複数のアクティブな R/W ヘッドを活用するには、「シーケンシャル」セクターのヘッド順序をセクター順序よりも優先することができます。
それにもかかわらず、これが達成された例はありますか?
歴史的に、ディスク コントローラと R/W エレクトロニクスの複雑さとコストにより、HDD ではアクチュエータごとに 1 つのアクティブな R/W ヘッドを使用するように制限されていました。
ただし、デュアル アクチュエータ ドライブはまったく新しいものではなく、少なくとも 1980 年代にまで遡ります。明らかに、これらのドライブは 5.25 インチ、3.5 インチ、または 2.5 インチのフォーム ファクタではなく、床置き型でした。これらはデュアル ポート ドライブであり、アクチュエータは互いに独立して動作し、各ポートのディスク コントローラ (および/またはホスト コンピュータ/ファイル システム) が競合するディスク操作を調整して解決する必要がありました。
5.25 インチおよび/または 3.5 インチのフォーム ファクタには、他のデュアル アクチュエータ ドライブもあります。
引用されている Seagate ドライブはシングル ポート ドライブですが、2 つの LUN を公開していることに注意してください。そのため、ホスト コンピュータ/OS は実質的に 2 つの論理ドライブを認識します。