News : Seagate strebt mit SMR-Technik 5-TB-HDDs an

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Im Streben nach immer höheren Datendichten und größeren Festplattenkapazitäten stieß das Perpendicular Recording zuletzt an seine physikalischen Grenzen. Um die Speicherkapazitäten von HDDs dennoch weiter zu steigern, setzt Seagate fortan auf sogenanntes Shingled Magnetic Recording (SMR) mit einer 25 Prozent höheren Datendichte.

Pro Platter soll die Speicherkapazität damit in der ersten Produktgeneration auf bis zu 1,25 Terabyte (3,5 Zoll) steigen, was bei den derzeit üblichen Festplattenkonfigurationen mit bis zu vier Plattern auf Festplattenkapazitäten von bis zu 5 Terabyte hinausläuft. Doch auch 6-TB-Festplatten finden sich für 2014 bereits auf den Roadmaps von Seagate. Perspektivisch sieht das Unternehmen die Einführung von SMR als ersten Schritt, um bis 2020 Festplattenkapazitäten von bis zu 20 Terabyte erreichen zu können.

Seagate Shingled Magnetic Recording (SMR)

Der Wechsel zu SMR ist notwendig, da man bei der Größe von Lese- und Schreibköpfen an physikalische Grenzen stößt und die Spurdichte auf den Plattern mit der bisherigen Technik nicht durch kleinere Köpfe und dementsprechend schmalere Spuren weiter erhöhen kann. SMR umgeht dieses Problem, indem die einzelnen Spuren – ähnlich wie Schindeln auf dem Dach – überlappend in eine Richtung geschrieben werden, woraus eine höhere Spurdichte resultiert. Dies ist möglich, da der Lesekopf schmaler als der Schreibkopf ist und trotz der Überlappung der Spuren die Daten problemlos lesen kann.

Gängiger Spurabstand
Gängiger Spurabstand (Bild: Seagate)
Spurabstand unter Verwendung der SMR-Technik
Spurabstand unter Verwendung der SMR-Technik (Bild: Seagate)
Schreibkopf bei überlappend geschriebenen Daten
Schreibkopf bei überlappend geschriebenen Daten (Bild: Seagate)

Von Vorteil ist, dass herkömmliche Lese- und Schreibelemente verwendet werden können, wodurch die Kosten für die technische Umstellung überschaubar sind. SMR hat jedoch auch Nachteile, die zum Tragen kommen, wenn Spuren neu geschrieben oder aktualisiert werden.

Durch die überlappenden Spuren und den im Vergleich zum Lesekopf breiteren Schreibkopf müssen beim erneuten Beschreiben einer Spur auch alle folgenden Spuren aktualisiert werden, wozu die darauf befindlichen Daten gesammelt und neu organisiert werden müssen. Theoretisch könnte sich dieser Vorgang bis zum Ende des Platters fortsetzen, wodurch die Festplatte für den praktischen Einsatz nur sehr eingeschränkt nutzbar wäre. Um dies zu vermeiden und Schreibvorgänge besser verwalten zu können, werden die Spuren in Bändern angeordnet, die die Überlappung regelmäßig unterbrechen.

Bandstruktur bei SMR
Bandstruktur bei SMR (Bild: Seagate)

Wie sehr sich die Notwendigkeit, Teile der Daten bei Schreibvorgängen auszulesen, zwischenzuspeichern und neu schreiben zu müssen, auf die Leistung der Festplatte auswirkt, wird die Praxis zeigen. Seagate nimmt darauf unter anderem durch die Architektur der Bänder Einfluss, die für jedes Festplattenmodell an die jeweiligen Erfordernisse angepasst wird. Bei einem Modell, bei dem sehr viele Schreibzugriffen zu erwarten sind, werden schmalere Bänder eingesetzt, so dass beim erneuten Beschreiben einer Spur möglichst wenig andere Spuren betroffen sind.

Nicht ganz eindeutig sind Seagates Angaben dazu, wann die ersten SMR-Festplatten im Handel erhältlich sein werden. So gibt das Unternehmen einerseits – ohne ein spezifisches Modell zu nennen – an, bereits über eine Million Festplatten ausgeliefert zu haben. Andererseits heißt es, dass die erste Festplatte mit SMR-Technik für 2014 erwartet wird. Zumindest im Einzelhandel wird man daher bislang höchstwahrscheinlich noch keine solche Festplatte finden.

Weitere Informationen zu SMR und potenziellen Folgetechnologien gibt es in unserem Bericht zur Werksbesichtigung bei Seagate.

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