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Dettagli tecnici Superamento dei limiti di capacità con la tecnologia SMR di Seagate

La tecnologia SMR (Shingled Magnetic Recording) di Seagate ha superato i limiti di densità d'area e ha aumentato la capacità oltre al 25% ottimizzando il numero di tracce per centimetro su un singolo disco.

Superamento dei limiti di densità d'area con la tecnologia SMR

A seguito della sempre maggiore mobilità, continua ad aumentare la richiesta di capacità maggiori per i dispositivi utilizzati per creare e gestire i dati. Seagate prevede infatti che entro il 2015 il numero di nuclei familiari che utilizzano 1 TB di dati al mese, per operazioni come streaming o creazione di contenuto, visualizzazione di foto, condivisione di musica e attività simili, aumenterà di 20 volte .1

Seagate aveva introdotto una delle prime unità con registrazione perpendicolare al mondo.  Nel 2007 questa tecnologia aveva consentito di raggiungere 250 GB per disco con le unità disco Barracuda®. Cinque anni più tardi Seagate ha presentato un'evoluzione della stessa tecnologia, con 1 TB per disco, raggiungendo la densità d'area, ossia il numero di tracce per centimetro, più elevata in assoluto, e quindi la massima capacità possibile con la registrazione perpendicolare.  Lo spazio di memorizzazione di 1 TB per disco, ossia 4 TB per unità, non è però ancora abbastanza per il pubblico.

È necessario scoprire la prossima evoluzione che consenta di continuare ad aumentare la densità d'area per soddisfare la richiesta di maggiori capacità in un mondo in cui impazza la creazione e l'uso di contenuto digitale.

 

Introduzione della tecnologia SMR di Seagate
La tecnologia SMR (Shingled Magnetic Recording) di Seagate ha superato i limiti di densità d'area e ha aumentato la capacità oltre al 25% ottimizzando il numero di tracce per centimetro su un singolo disco.
Video sulla tecnologia SMR (Shingled Magnetic Recording)

In passato lo spazio tra le tracce diminuiva con la riduzione delle dimensioni dei componenti di lettura e scrittura della testina di registrazione (Figura 1).


Figura 1. Tipico spazio tra le tracce

Oggigiorno nelle unità disco sono stati raggiunti i limiti fisici dei componenti di lettura e scrittura della testina per la registrazione magnetica perpendicolare. Senza adottare nuove tecnologie di registrazione non è più possibile ridurre la distanza o la dimensione delle tracce.

La tecnologi SMR consente di ottenere densità d'area maggiori avvicinando le tracce. Le tracce ora si sovrappongono, come le tegole di un tetto, consentendo di scrivere nello stesso spazio una maggiore quantità di dati. Man mano che vengono scritti nuovi dati, le tracce dell'unità vengono ristrette. Dato che il componente di lettura della testina dell'unità è più piccolo di quello di scrittura, i dati possono essere letti dalle tracce ridotte senza comprometterne l'integrità o la leggibilità. Poiché la tecnologia SMR utilizza componenti di lettura e scrittura tradizionali, non richiede investimenti di capitale significativi per la produzione di questi nuovi prodotti, con conseguente contenimento dei prezzi delle unità disco con tecnologia SMR.


Figura 2. Spazio tra le tracce con tecnologia SMR

Quando i dati vengono riscritti o aggiornati, le unità SMR devono modificare non solo i dati richiesti, ma anche quelli nelle tracce successive. Poiché la testina di scrittura è più larga della traccia ridotta, tutti i dati delle tracce limitrofe sono coinvolti e quindi devono essere riscritti in un secondo momento (Figura 3). Quando i dati della traccia successiva vengono riscritti, l'unità SMR deve modificare anche i dati della traccia ancora successiva e la procedura si ripete fino alla fine dell'unità.


Figura 3. Scritture che si sovrappongono su tracce ridotte

Per questo motivo la tecnologia SMR raggruppa le tracce in bande, che indicano la fine del processo di sovrapposizione (Figura 4). In questo modo l'unità SMR può gestire le riscritture in modo più efficiente. Il raggruppamento di tracce in bande consente anche di ottimizzare il numero di tracce che deovno essere riscritte, migliorando le prestazioni di scrittura dell'unità.


Figura 4. Struttura a bande della tecnologia

La struttura a bande di un'unità SMR è personalizzata per l'applicazione per cui viene impiegata. Ogni famiglia di unità è destinata ad esigenze specifiche e sfrutta la tecnologia SMR per offrire i risultati migliori per le varie applicazioni.

Riepilogo
La tecnologia SMR di Seagate soddisfa in maniera efficace le immediate esigenze di capacità più elevate. Man mano che la tecnologia SMR continua ad evolversi, può essere utilizzata insieme ad altre tecnologie emergenti per aumentare ulteriormente la densità d'area dei prodotti futuri.

Seagate, insieme ai partner, sta conducendo test e ricerche per identificare le procedure consigliate per l'impiego della tecnologia SMR nelle varie applicazioni. Seagate è inoltre a capo di svariati comitati al fine di standardizzare come impiegare la tecnologia SMR il più efficacemente possibile.

Seagate è la prima a introdurre un'altra tecnologia all'avanguardia, con la prima unità disco SMR, nel 2014, che aumenta la densità d'area del 25% con la prima generazione di prodotti. SMR è ad oggi la tecnologia economicamente più appetibile perché consente a Seagate di sfruttare la corrente architettura delle unità.

1 Ricerca di mercato di Seagate, agosto 2013

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