内容导航 第1页:引言,问题的提出 第2页:由磁盘结构想到的 第3页:RAID O 引发灵感 第4页:猜想--突破磁盘瓶颈,实现RAID硬盘
⑶ .修改硬盘控制电路——硬件级的软件工作:
既然硬件方面没有什么问题,那么就该“RAID硬盘”的核心部分——RAID控制器。作为机械式硬盘的唯一芯片部分,控制电路的性能好坏也直接影响到磁盘的性能,由于我们对硬盘的内部的工作方式进行了很大的改动,因此硬盘控制电路就必须作相应的修改。能否实现“RAID硬盘”的关键就在于此。
首先,既然是“RAID硬盘”就必须要有RAID控制器,因此先在硬盘的控制电路中集成一块RAID芯片,这对于硬盘厂商来说绝不是件难事。数据由硬盘接口传入后经过RAID芯片的处理分为几份(有几个磁头就分为几份)。
其次是磁头控制电路,数据被RAID芯片“瓜分”之后,交给磁头控制电路,由他来指挥磁头进行读写操作。这样的话,我们不管硬盘原来的磁头控制电路是什么样的,“RAID硬盘”的磁头控制电路的任务就是将这些已经分好的数据分别传输给各个磁头,然后,磁臂带动这些磁头同时进行读写操作。
由此以来,硬盘的控制电路将进行很大的修改。但是,集成电路IC设计属于硬件级的软件工作,要完成这样工作的芯片及其电路虽然要花费一些周折,但比起无畏地提升硬盘电机的转速显然要现实的多,我们有理由相信重新设计的硬盘控制电路比较容易实现!
⑷ .稳定性、安全性分析:
前面说过,RAID 0系统致命的缺点就是稳定性差,如果单个硬盘的稳定系数为90%的话,那么有双硬盘组成的RAID 0系统的稳定系数将小于81%!这样无疑将本来就很脆弱的硬盘稳定性雪上加霜!那么“RAID硬盘”的情形又如何呢?
首先,“RAID硬盘”只是一块硬盘,这样比起由多块硬盘组成的RAID 0系统来说,出错率远远降低。但是跟原来的硬盘相比,稳定性还是比原来的硬盘差,因为它是同时由所有的磁头读取。但是反过来想一下,正是由于它是所有的磁头一起进行读写操作,所以在数据出错的情况下不至于影响到硬盘的其它数据,因此安全性还是比较高的。这样一来,“RAID硬盘”可以不牺牲安全性,而降低少许稳定性,同又数倍地提高了磁盘的整体性能,这样还是比较值得的。
图3所示就是单碟双面双磁头的“RAID硬盘”工作原理图:
图3 单碟双面双磁头的“RAID硬盘”工作原理图
分析了这么多,就是一句话:在现有硬盘制造业的基础上实现“RAID硬盘”并不难!一旦“RAID硬盘”诞生,那将是成倍地提升硬盘的性能!就拿现在主流的7200转80GB硬盘来说,它有双碟4面共有四个磁头,内部传输率为50MB/S左右。如果将其改造为“RAID硬盘”的话,它就相当于有四块硬盘组成的RAID 0系统,理论内部传输率将达到200MB/S左右,这即使是Serial ATA 150也不能满足它的要求!
不过,这只是我的一个设想而已,虽然分析了这么多,但要制造出这样一块硬盘,像我这样一个大学生是不可能的。而且我也对硬盘的详细工作原理方式一无所知,所以没法证明这种方法一定可以实现。也许我的猜想是不可能实现的,但是至少现在还没有人提出过这样一种设想,不知道硬盘设计制造厂商们做过这样的尝试没有,如果这种方法在硬盘设计师们看来有可能的话,请你们一试。如果成功,就向我的大胆猜想那样,将会很大程度上的缓解磁盘传输瓶颈问题。如果不可能,就权当作为IT爱好者的我对硬盘发展的一点期望吧!