Eu estava assistindo a esta palestra [1], onde dois engenheiros da Seagate apresentavam suas descobertas sobre o uso de unidades multiatuador MACH.2 recém-desenvolvidas [2] como parte de pools ZFS. Em alguns casos, eles mediam cerca de duas vezes o IPOS por segundo, bem como o dobro da taxa de transferência.
Durante a seção de perguntas e respostas, foi feita uma pergunta que achei bastante interessante (aos 25:57 do vídeo em [1]). A pessoa que fez a pergunta observou que, pelo seu entendimento, essas novas unidades apenas duplicaram o número de atuadores (grupos de cabeças que se movem juntas) de 1 para 2, enquanto o número de cabeças permaneceu constante e que isso talvez só devesse explicar uma duplicação em IPOS, mas não uma duplicação do rendimento. A explicação dada foi que nos drives tradicionais, com um único atuador, apenas um cabeçote fica ativo por vez e utilizado para leitura ou escrita, enquanto no novo drive, um cabeçote para cada atuador pode ficar ativo ao mesmo tempo.
Este último fato me surpreende muito. Considerando que permitir que vários cabeçotes estejam ativos ao mesmo tempo poderia aumentar o rendimento de leitura e gravação em um grande fator, parece que deve haver obstáculos quase intransponíveis na construção de uma unidade de disco com essa capacidade.
Quais são esses obstáculos? E há exemplos em que isso foi conseguido?
[1]:HDDs multiatuadores de Muhammad Ahmad e James Borden
[2]:Tecnologia de múltiplos atuadores: um novo avanço em desempenho
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Considerando que permitir que vários cabeçotes estejam ativos ao mesmo tempo...
Sua premissa não é uma questão trivial. Você parece concordar com a falácia "mais é melhor".
Primeiro, o cabeçote de leitura/gravação é apenas um componente do HDD envolvido na leitura e gravação de dados de/para a superfície do prato.
Existem circuitos analógicos (amplificadores, equalizadores) e digitais (codificadores/decodificadores, shifters, lógica ECC) entre o buffer do setor que contém os dados e o cabeçote R/W que também estão envolvidos.
Quando apenas um cabeçote R/W é usado (por vez), um multiplexador simples pode ser usado para conectar o cabeçote R/W selecionado à eletrônica R/W.
Para ter"várias cabeças... ativas ao mesmo tempo"teria que haver um conjunto de componentes eletrônicos R/W replicados para cada cabeçote R/W ativo.
Existem ramificações de poder, espaço e econômicas no uso de mais de um cabeçote R/W.
Em segundo lugar está a questão de como e/ou quando mais de um cabeçote R/W poderia ser utilizado simultaneamente.
A probabilidade de que o HDD tenha consistentemente mais operações pendentesfaixas diferentesmas nomesmo cilindronão é provável que seja tão elevado que a complexidade e o custo adicionais da electrónica R/W adicional possam ser justificados.
parece que deve haver obstáculos quase intransponíveis na construção de uma unidade de disco com esta capacidade.
Na verdade, poderia haver uma razão técnica para apenas um cabeçote R/W ativo por atuador. Uma possibilidade poderia ser como o feedback do servo opera para o atuador.
Quais são esses obstáculos?
Um desses"obstáculo"é provavelmente econômico.
Operacionalmente, as oportunidades para utilizar plenamente vários cabeçotes R/W ativos em um atuador não são boas com a configuração de acionamento convencional (ou seja, a ordem do setor em uma pista tem precedência sobre a ordem do cabeçote). Para tirar vantagem de múltiplos cabeçotes R/W ativos, a ordem dos cabeçotes poderia ter precedência sobre a ordem do setor para setores "sequenciais".
E há exemplos em que isso foi conseguido?
Historicamente, a complexidade e o custo do controlador de disco e da eletrônica R/W restringiram os HDDs a usar um único cabeçote R/W ativo por atuador.
No entanto, os acionamentos de atuador duplo não são nada novos e datam (pelo menos) da década de 1980. Obviamente, essas unidades não eram de formato de 5,25", 3,5" ou 2,5", mas sim de chão. Eram unidades de porta dupla, o que significa que os atuadores operavam independentemente um do outro, e cabia aos controladores de disco (e/ou computador host/sistema de arquivos) para cada porta para coordenar e resolver operações de disco controversas/conflitantes.
Também houve outras unidades de atuador duplo no formato de 5,25" e/ou 3,5".
Observe que a unidade Seagate que você cita é uma unidade de porta única, mas expõe dois LUNs. Portanto, o computador/sistema operacional host vê efetivamente duas unidades lógicas.