سی‌گیت با بهره‌گیری از چند عملگر (اکتواتور) سرعت هارددیسک‌‌ها را به دو برابر افزایش می‌دهد

هارددیسک‌ها این روزها دیگر جایگاه گذشته خود را ندارند. با روی کار آمدن حافظه‌های SSD به‌زودی آشکار شد که هارددیسک‌ها در آینده‌ای نه‌‌چندان دور توان رقابت با آن‌ها را از دست خواهندداد. ظرفیت هارددیسک‌ها به‌لطف فناوری‌های نوین ذخیره‌سازی و بهره‌گیری از گاز هلیوم در داخل درایو پیوسته افزایش یافته، اما رشد کارایی‌شان حداقلی بوده است. شرکت سی‌گیت قصد دارد با بهره‌گیری از فناوری جدیدی که سرعت داده‌خوانی و داده‌نگاری هارددیسک‌ها را دوبرابر می‌کند، وضع فعلی را تغییر دهد.

برای ارتقای کارایی هارددیسک‌ها چند روش وجود دارد. پانزده سال پیش شرکت وسترن‌دیجیتال چند نوع درایو با سرعت چرخش 7200 دور در دقیقه عرضه کرد که ظرفیت حافظه کش آن‌ها 8 مگابایت بود؛ این مقدار حافظه کش در مقایسه با حافظه کش 2 مگابایتی درایوهای 80 گیگابایتی آن روزگار، چشمگیر بود. همه هارددیسک‌های امروزی از حافظه کش بهره می‌برند، حتی اگر نسبت مقدار حافظه کش آن‌ها به ظرفیت دیسک بسیار کم باشد.

روش بعدی برای افزایش کارایی هارددیسک، افزایش سرعت چرخش درایو است. بدیهی است در شرایط برابر (در صورتی که سفت‌افزار یا فیرم‌ویر و بار کاری، یکسان باشد)، درایو یا دیسکی که مثلاً با سرعت 15000 دور در دقیقه می‌چرخد کارآمدتر از درایوی است که سرعت چرخش آن 7200 دور در دقیقه است. اما افزایش سرعت چرخش نیز مشکلات خاص خود را دارد: چنین درایوهایی طبیعتاً سروصدای بیشتری ایجاد می‌کنند؛ ساخت اجزای آن‌ها سخت‌تر است، چون باید در برابر چنین سرعت چرخشی مقاوم باشند؛ و سرانجام اینکه برق بیشتری مصرف می‌کنند.

گزینه سوم برای ارتقای کارایی هارددیسک، همان شیوه‌ای است که سی‌گیت به خدمت گرفته است و آن، طراحی درایوی است که از فناوری چندعملگری یا مولتی اکتواتور (Multi Actuator) بهره می‌برد. ایده استفاده از چند عملگر یا اکتواتور چیز جدیدی نیست، و سی‌گیت در گذشته نیز آن را آزموده است اما به علت چالش‌های طراحی، افزایش وزن درایو، و افزایش هزینه‌ ساخت، روش غیرموثری تلقی شده بود.

در هارددیسک‌ جدید مدنظر سی‌گیت، بزرگ‌ترین بازوی عملگر 8 پلاتر و 16 رأس دارد – اما این رئوس همگی به ساختار واحدی متصل هستند. مسیرهای دوّار ذخیره‌سازی داده (یا اصطلاحاً track) روی پلاترها نیز کوچک هستند و این اجازه می‌دهد تا همه رئوس هم‌زمان هم‌تراز شوند، و توان عملیاتی را به‌ویژه در مواجهه با بار کاری آنی یا اصطلاحاً تصادفی، به‌دقت محدود کنند. طراحی جدید سی‌گیت تعداد عملگرها را دوبرابر و تعداد رئوس را نصف کرده است. به‌جای یک عملگر با 16 رأس اینک دو عملگر با 16 رأس دارید که هر یک می‌تواند مستقل از دیگری کار کند. درایو می‌تواند هم‌زمان دو عملیات خوانش یا نگارش مجزا انجام دهد که هر یک با کمک عملگر خاص خود صورت می‌پذیرد. همچنین می‌تواند دو دستور را به‌صورت موازی انجام داده و در حالی که از یک رأس درایو می‌نویسد از رأس دیگر بخواند.

نخستین نسل از فناوری چندعملگری سی‌گیت هارددیسک‌ها را به دو عملگر مجهز می‌کند. این دو عملگر روی یک محور واحد کار می‌کنند. هر عملگر نیمی از بازوی درایو را کنترل می‌کند. نیمی از رئوس ضبط‌کننده درایو با هم و نیمی دیگر مجزا از هم و به‌صورت یک واحد جداگانه کار می‌کنند. به‌این ترتیب، کارایی هارددیسک چندعملگری در مقایسه با هارددیسک تک‌عملگر با ظرفیت مشابه، افزایش می‌یابد.

چرا کارایی هارددیسک را افزایش می‌دهیم؟

باتوجه به شکاف زیاد موجود بین هارددیسک‌ها و حافظه‌های SSD، شاید چنین به نظر برسد که تلاش برای افزودن بر کارایی هارددیسک‌‌ها کاری عبث و بی‌معنا است. البته سی‌گیت نیز ادعا نمی‌کند که فناوری جدیدش هارددیسک‌ها و حافظه‌های SSD را در جایگاه یکسانی قرار خواهدداد. اما ما همچنان به افزایش کارایی و سرعت هارددیسک‌ها نیاز داریم چون اگر نتوانیم داده‌ها را با سرعتی مناسب و معقول روی دیسک بنویسیم، افزودن بر ظرفیت درایو بیهوده خواهدبود.

به این نکته توجه کنید: تحت شرایط ایده‌آل، حتی اگر بتوانید با سرعت 250 مگابایت بر ثانیه روی هارددیسک 20 ترابایتی بنویسید، 24 ساعت طول می‌کشد تا دیسک‌‌تان پر شود. حال آنکه شرایط واقعی، ایده‌آل نیست و هرچه به لبه‌های داخلی پلاتر نزدیک‌تر ‌شوید داده‌نگاری زمان بیشتری می‌برد. سازمان‌های بزرگی که به درایوهای پرظرفیت سی‌گیت علاقه دارند، شاید با استفاده از فناوری جدید از ایجاد «آرایه‌ چندگانه دیسک‌های مستقل» (RAID) که بازیابی آن‌ها در صورت بروز خطا 1 تا 2 روز طول می‌کشد، بی‌نیاز شوند.

به‌گفته سی‌گیت، این درایوها چندین جریان دسترسی (اکسس استریم) را ممکن می‌کنند و درنتیجه، کاربران می‌توانند هم‌زمان کارهای مختلفی را به درایو محول کنند. سی‌گیت قصد دارد در درازمدت عملگرهای درایوها را به 4 عدد افزایش دهد که این کار می‌تواند سرعت خوانش و نگارش با این دیسک‌ها را دوبرابر دیگر نیز افزایش دهد.