SMR? hay CMR? Làm thế nào để lựa chọn ổ cứng phù hợp nhất cho những mục đích sử dụng khác nhau?
Công nghệ Ghi Lợp Từ (Shingled Magnetic Recording – SMR) hay Ghi Từ Thông thường (Conventional Magnetic Recording – CMR)? Nhiều người tự đặt ra câu hỏi này trong quá trình tìm kiếm ổ cứng phù hợp cho mục đích sử dụng nhất định. Bởi các phương pháp ghi dữ liệu khác nhau sẽ hoạt động khác nhau và do đó, mỗi phương pháp đôi khi tốt hơn, đôi khi lại kém hơn tùy vào mục đích sử dụng.
Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ làm rõ việc hiện nay đang có những phương pháp ghi dữ liệu nào, cách thức hoạt động của chúng và tính phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
Các phương pháp ghi dữ liệu phổ biến của đĩa cứng (CMR và SMR)
Cơ chế ghi dữ liệu cơ bản của đĩa cứng gồm một đầu từ ghi dữ liệu vào đĩa (platter) – nơi dữ liệu được lưu trữ. Có hai phương pháp ghi dữ liệu phổ biến: CMR và SMR, giữa chúng có sự khác biệt rõ ràng. Khi nói về CMR, nghĩa là cơ chế ghi dữ liệu từ thông thường, khi sử dụng ổ cứng với công nghệ PMR (ghi dữ liệu từ trực giao) thuần túy.
SMR, viết tắt của Shingled Magnetic Recording (Ghi Lợp Từ), là phương pháp ghi dữ liệu thứ hai.
CMR
PMR, viết tắt của Perpendicular Magnetic Recording, là phương pháp trong đó việc từ hóa (ghi từ) diễn ra theo chiều dọc và chiều ngang trực giao nhau trên các tấm đĩa từ. PMR là thế hệ tiếp theo của công nghệ LMR (Longitudinal Magnetic Recording – Ghi từ theo chiều dọc) và đạt được mật độ dữ liệu cao hơn tới ba lần so với công nghệ LMR tiền thân của nó, đầu đọc/viết dữ liệu được tối ưu hóa cho mục đích này và khả năng định vị theo chiều dọc cũng có những đóng góp cho giải pháp này. Giải pháp này được phát triển để đạt được dung lượng hơn 750 GB trên ổ cứng 3,5 inch thông thường. Với công nghệ PMR chúng ta có thể viết dữ liệu trực tiếp vào vị trí lưu trữ cuối cùng trên đĩa cứng mà không cần lấp đầy các dữ liệu trước đó.
SMR
SMR, viết tắt của Shingled Magnetic Recording (Công nghệ Ghi Lợp Từ), thực hiện việc ghi/viết đè dữ liệu, bởi vì nó dựa trên quan niệm cho rằng đầu từ viết (write head) lớn hơn đầu từ đọc. Do đó, đầu viết viết dữ liệu ở rất gần với các rãnh trước đó sao cho dữ liệu đó vẫn có thể đọc được. Tuy nhiên, dữ liệu của rãnh tiếp theo bị ghi đè, có nghĩa là rãnh tiếp theo có thể bị ghi đè sau một quy trình ghi dữ liệu thành công. Nếu mọi việc không diễn ra như dự định, việc “viết lại dữ liệu” này sẽ tiếp tục được thực hiện. Điều đó có thể làm chậm đáng kể tốc độ của quá trình viết dữ liệu. Tuy nhiên, ưu điểm của công nghệ này là ở chỗ, nó đạt được mật độ lưu trữ cao hơn so với PMR.
Ngoài bộ nhớ đệm của bộ điều khiển tiêu chuẩn, các ổ đĩa SMR còn có một bộ nhớ đệm trên đĩa trong các rãnh phía ngoài. Đó là nơi mà công nghệ PMR phát huy hiệu quả. Sau khi ghi dữ liệu, dữ liệu được truyền từ bộ điều khiển đến khu vực SMR sớm nhất có thể. Một mặt, quy trình này tiết kiệm không gian đĩa nhưng đồng thời nó cũng có một sự khác biệt lớn so với công nghệ CMR: Nếu bộ nhớ đệm trên đĩa có tốc độ nhanh hơn bị đầy trước khi bộ điều khiển có thể truyền dữ liệu đến khu vực SMR thì trước hết bộ nhớ đệm cần phải được giải phóng/làm trống hoặc bị ghi đè trước khi dữ liệu mới có thể được lưu vào đó. Chính vì thế, với các file lớn, có thể xảy ra trường hợp tốc độ truyền dữ liệu bị giảm xuống sau một lượng dữ liệu nhất định bởi vì bộ nhớ đệm bị đầy và trước hết cần phải được xóa.
Công nghệ SMR và CMR phù hợp với những mục đích sử dụng nào?
Các ổ cứng SMR là lựa chọn phù hợp nếu chúng được sử dụng để lưu trữ dữ liệu hoặc yêu cầu sử dụng đĩa cứng dung lượng lớn cho một máy PC lưu trữ dữ liệu. Chúng cung cấp dung lượng lưu trữ lớn hơn và có hiệu suất sử dụng năng lượng tốt hơn, điều đó làm cho chúng trở thành giải pháp phù hợp với mục tiêu lưu trữ dữ liệu dài hạn. Về cơ bản, các ổ đĩa SMR không hoàn toàn phù hợp nếu ổ cứng đó liên tục thực hiện các tác vụ viết dữ liệu một cách thường xuyên, bởi vì điều đó có thể dẫn đến tình trạng tràn bộ nhớ đệm. Trong các trường hợp đó, chắc chắn cần sử dụng ổ cứng với phương pháp ghi dữ liệu CMR.
Ổ cứng CMR là sự lựa chọn phù hợp khi dữ liệu được lưu trữ với tốc độ truyền dữ liệu lớn hoặc cực lớn. Điều đó bao gồm các hoạt động phát nhạc (music streaming), xử lý hình ảnh được sử dụng cho máy chủ lưu trữ mạng (NAS) hay hệ thống camera giám sát (CCTV)
Kết luận: SMR dành cho mục đích lưu trữ dữ liệu dài hạn, CMR dành cho các trường hợp trong đó hoạt động viết dữ liệu lặp đi lặp lại thường xuyên
Ngày nay, một số hãng đã thay công nghệ CMR bằng công nghệ SMR để tiết kiệm chi phí, nhưng ngược lại, hiệu năng ghi ngẫu nhiên sẽ chậm hơn đáng kể so với công nghệ CMR, đặc biệt là khi được thiết lập chạy RAID.
SMR có thể xem như là một chiến thuật khá mới mẻ của các hãng HDD để tăng mật độ lưu trữ so với các ổ HDD sử dụng công nghệ CMR “truyền thống”. Tuy nhiên, công nghệ này lại có nhược điểm là hiệu năng chậm hơn đáng kể so với CMR trong một số tác vụ nhất định.
Cả hai công nghệ (SMR và CMR) đều có những ưu điểm và lĩnh vực ứng dụng riêng. Tóm lại, bạn có thể sử dụng công nghệ SMR khi muốn có những ổ cứng lớn với chi phí thấp hơn và thường là mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, với vai trò của những thiết bị thuần túy lưu trữ dữ liệu.
Đối với các hoạt động viết dữ liệu thường xuyên và truyền dữ liệu lớn với tốc độ cao, nghĩa là khi tốc độ truyền dữ liệu lớn có ý nghĩa quan trọng, ổ cứng CMR là lựa chọn hàng đầu.
Tìm hiểu thêm các thông tin về ổ cứng SkyHawk của Seagate tại https://nbg.seagate.com/vn-o-cung-camera-skyhawk
Nguồn bài viết: https://www.reichelt.com/magazin/en/smr-cmr-which-hard-drive-is-best-for-which-purpose/