07 2月, 2025

创新

数据传输率的拉锯战:平衡硬盘转速和容量。

随着企业努力跟上持续不断的数据增长步伐,它们必须部署既能满足可扩展性需求,又能满足性能需求的存储设备。如果没有能兼顾这两方面的解决方案,关键业务运营就可能陷入困境。

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随着企业和数据中心努力跟上数据的持续增长,它们面临着一个关键挑战:同时满足可扩展性和性能方面的需求。这些组织必须在不断扩大的存储需求与要求高吞吐量和低延迟的服务级别协议 (SLA) 之间寻求平衡。如果没有能够同时处理这两方面需求的解决方案,关键业务就会受阻,效率低下的问题会在 IT 基础架构中蔓延,从而增加成本并降低生产力。

这项挑战的核心是一种常被描述为“数据速率拉锯战”的动态局面。这种紧张关系源于双重需求:既要存储比以往更多的数据,同时又要确保这些数据能够被快速、可靠地访问。作为全球数据系统的支柱,硬盘在解决这种平衡问题上起着至关重要的作用。在容量和速度看似相互排斥的日益两极分化的格局中,硬盘必须找到平衡点。

Seagate 的首席工程师 Josiah Wernow 精准地阐述了这一挑战:“这不仅仅是关于存储更多的数据,还在于能够及时地检索数据。这就是我们所处的境地,要在容量和速度之间寻求平衡。”对于 Seagate 来说,这意味着要突破工程技术的极限,重新定义人们对硬盘所能实现的功能的期望。

数据容量与速度的相互作用。

在传统上,硬盘被视为存储系统的主力军——可靠、成本效益高且具备巨大的存储容量。然而,仅仅有容量是不够的。云提供商、企业客户和人工智能应用需要的硬盘不仅要能够存储大量数据,还要能够以极快的速度检索数据。如果没有这种性能,关键业务就会受阻。

这种二分法在云环境中尤为明显。云服务提供商必须在可扩展性与要求高吞吐量和低延迟的服务级别协议之间寻求平衡。正如 Wernow 所解释的那样:“如果硬盘无法满足访问需求,就会出现闲置容量。容量是存在的,但无法达到你所需的使用规模。”这种闲置容量代表了一种严重的效率低下问题,这种问题可能会在整个 IT 基础架构中蔓延,从而增加成本并降低生产力。

重新定义速度和容量。

Seagate 长期以来一直处于存储创新的前沿,其对容量-速度拉锯战的应对措施源于精确的工程设计。我们最近的一项进展是双传动器技术。该系统有效地将硬盘内数据检索的工作负荷分配到两个独立的臂上,与传统的单传动器硬盘相比,其吞吐量能力提高了一倍。对于数据中心这样的大规模环境,这可能决定了在高需求下能否满足性能目标,还是会出现性能不足的问题。

除了机械解决方案之外,采用热辅助磁记录 (HAMR) 技术的 Seagate Mozaic 平台也起着关键作用。HAMR 技术使用受控的激光加热,使数据能够被写入更窄的磁道上,从而将磁密度提升到前所未有的水平。传统上,较窄的磁道对读写速度提出了挑战,但 Seagate 的 Mozaic (魔彩盒) 平台将在未来容量不断扩大的情况下继续确保性能。对高 TPI(每英寸磁道数)和 BPI(每英寸位数)的要求给伺服机械子系统带来了额外的压力,但 Seagate 通过先进的三级悬架和自适应伺服反馈技术缓解了这一问题。

与这些技术相辅相成的是 Seagate 对主轴转速的优化。虽然较高的主轴转速可以带来更快的数据传输速率,但也会带来诸如振动增加和功耗增大等问题。Seagate 已经开发出了能够平衡这些变量的解决方案,确保硬盘即使在当今使用的高主轴转速下也能保持可靠运行。

为客户创新并与客户共同创新。

Seagate 的工程突破在很大程度上得益于与客户的合作。每个数据中心的需求各不相同,既有云服务提供商繁重且不可预测的工作负荷,也有 AI 研究环境的特殊需求。了解这些挑战对于开发在实际条件下能够发挥作用的解决方案至关重要。

例如,Seagate 与云服务提供商和企业客户密切合作,开发了能够根据工作负荷波动来动态调整企业硬盘读写参数的固件。同样,通过在行业标准硬盘外形尺寸内不断创新,提高每块盘片的容量,Seagate 确保存储系统能够在优化机架密度和能源效率的同时实现容量最大化。

Wernow 强调了这种反馈循环的价值:“最好的解决方案不是来自实验室,而是来自了解技术在实际应用中的使用方式,并根据这些需求进行迭代。”

为 AI、云和企业存储拓展可能性。

解决容量-速度平衡问题的意义远远超出了个别组织的范畴。可靠的存储是全球技术生态系统的基础。它推动了人工智能的进步,助力云服务的扩展,并为医疗保健、交通运输和金融等领域的关键应用提供支持。当硬盘能够同时提供大容量和高速度时,就能消除可能阻碍这些进步的瓶颈。

以 AI 工作负荷为例。训练先进的机器学习模型需要访问庞大的数据集,并且检索速度要能够满足密集的计算需求。通过解决数据速率的拉锯战,Seagate 确保了这些创新能够不间断地继续扩展。

此外,Seagate 企业存储解决方案所产生的连锁效应有助于降低数据中心的总体拥有成本 (TCO)。由于硬盘既能提供高密度存储又能实现快速访问,组织可以减少冗余并消除存储基础结构中的低效问题。

Seagate 对企业数据存储未来的愿景。

随着数据需求的增加,容量和速度之间的平衡将变得更加具有挑战性。Seagate 的创新方法确保硬盘能够满足这些需求并不断发展。像 HAMR 和传动动器这样的技术不是终点,而是未来的基石。

展望未来,Wernow 反思了这项工作的更广泛影响:“无论是更快的分析速度、更智能的 AI,还是为每天使用技术的人们带来更好的体验,我们所做的每一项改进都能带来更大的成果。”凭借其工程设计专业知识,Seagate 不仅在解决当今的问题,还在为未来的可能性赋能。