Estaba viendo esta charla [1] donde dos ingenieros de Seagate presentaban sus hallazgos sobre el uso de sus unidades de actuador múltiple MACH.2 recientemente desarrolladas [2] como parte de grupos ZFS. En algunos casos, medían aproximadamente el doble de IPOS por segundo, así como el doble del rendimiento.
Durante la sección de preguntas y respuestas, se hizo una pregunta que encontré bastante interesante (en el minuto 25:57 del vídeo en [1]). La persona que hizo la pregunta señaló que, según su entendimiento, estas nuevas unidades solo duplicaron el número de actuadores (grupos de cabezas que se mueven juntas) de 1 a 2, mientras que la cantidad de cabezas se mantuvo constante y que esto tal vez solo debería explicar una duplicación en IPOS, pero no se duplica el rendimiento. La explicación dada fue que en los variadores tradicionales, con un solo actuador, solo un cabezal está activo a la vez y se usa para lectura o escritura, mientras que en su nuevo variador, un cabezal por cada actuador puede estar activo al mismo tiempo.
Este último dato me sorprende mucho. Teniendo en cuenta que permitir que varios cabezales estén activos al mismo tiempo podría aumentar en gran medida el rendimiento de lectura y escritura, parece que debe haber obstáculos casi insuperables en la construcción de una unidad de disco con esta capacidad.
¿Cuáles son estos obstáculos? ¿Y hay ejemplos en los que esto se haya logrado?
[1]:Discos duros con actuadores múltiples de Muhammad Ahmad y James Borden
[2]:Tecnología de actuadores múltiples: un nuevo avance en el rendimiento
Respuesta1
Teniendo en cuenta que permitir que varios cabezales estén activos al mismo tiempo...
Tu premisa no es un asunto baladí. Parece suscribir la falacia de "más es mejor".
En primer lugar, el cabezal de lectura/escritura es sólo un componente del disco duro que participa en la lectura y escritura de datos desde/hacia la superficie del plato.
Hay circuitos analógicos (amplificadores, ecualizadores) y digitales (codificadores/decodificadores, cambiadores, lógica ECC) entre el búfer del sector que contiene los datos y el cabezal R/W que también están involucrados.
Cuando solo se utiliza un cabezal R/W (a la vez), se puede utilizar un multiplexor simple para conectar el cabezal R/W seleccionado a la electrónica R/W.
Para tener"múltiples cabezas... activas al mismo tiempo"tendría que haber un conjunto de componentes electrónicos R/W replicados para cada cabezal R/W activo.
El uso de más de un cabezal R/W tiene consecuencias económicas, de espacio y de poder.
En segundo lugar está la cuestión de cómo y/o cuándo se podría utilizar simultáneamente más de un cabezal R/W.
La probabilidad de que el HDD tenga consistentemente más operaciones pendientes endiferentes pistaspero en elmismo cilindroNo es probable que sea tan alto como para justificar la complejidad y el costo adicionales de la electrónica R/W adicional.
Parece que debe haber obstáculos casi insuperables en la construcción de una unidad de disco con esta capacidad.
En realidad, podría haber una razón técnica para que solo haya un cabezal R/W activo por actuador. Una posibilidad podría ser cómo funciona la servorretroalimentación para el actuador.
¿Cuáles son estos obstáculos?
Uno de tales"obstáculo"probablemente sea económico.
Desde el punto de vista operativo, las oportunidades para utilizar plenamente múltiples cabezales R/W activos en un actuador no son buenas con la configuración de accionamiento convencional (es decir, el orden de los sectores en una pista tiene prioridad sobre el orden de los cabezales). Para aprovechar múltiples cabezales R/W activos, el orden de los cabezales podría tener prioridad sobre el orden de los sectores para los sectores "secuenciales".
¿Y hay ejemplos en los que esto se haya logrado?
Históricamente, la complejidad y el costo del controlador de disco y la electrónica de lectura/escritura han obligado a los discos duros a utilizar un único cabezal de lectura/escritura activo por actuador.
Sin embargo, los accionamientos de doble actuador no son nada nuevos y se remontan (al menos) a la década de 1980. Obviamente, esas unidades no eran de formato de 5,25", 3,5" o 2,5", sino más bien de pie. Eran unidades de doble puerto, lo que significa que los actuadores operaban independientemente uno del otro, y dependía de los controladores de disco (y/o computadora host/sistema de archivos) para cada puerto para coordinar y resolver operaciones de disco controvertidas/conflictivas.
También ha habido otras unidades de doble actuador en formato de 5,25" y/o 3,5".
Tenga en cuenta que la unidad Seagate que cita es una unidad de puerto único pero expone dos LUN. Entonces, la computadora/SO host ve efectivamente dos unidades lógicas.