触摸海量存储的技术之光

近在咫尺的技术——瓦记录

大家看到这个名字可能很奇怪，为什么要叫瓦记录呢？砖瓦和高科技的硬盘可一点都不搭边。但别忘了，我们之前介绍的技术核心都是尽可能地增大磁盘的利用率，在同样的面积上写入更多的信息。如果你自己观察一下屋顶瓦片的摆放方式，可能就会有不同的想法了。

 
瓦记录工作示意图，后写入的磁道恰好覆盖在前一次写入的磁道上。

瓦片在摆放时，总是重叠放置，终结果是瓦片本身的面积要远大于屋顶面积。其实这样的原理也可以应用在硬盘数据的读写上。硬盘存储数据的磁道，是一圈一圈的同心圆。从宏观角度来看，这些磁道的宽度是一定的。硬盘能存储多少数据，和磁道的宽度紧密相关。如果使用小体积的磁存储单元，磁道会变窄，同心圆的圈数就会增加，数据存储量就会增大，反之则数据存储量减少。

瓦记录是这样一种技术：它无需对现有的硬盘、磁头以及算法做出重大改进，不需要缩小记录磁头的宽度，只需要对磁头做出一些改进。主要是控制磁头的精确度，减少磁泄漏，增加屏蔽层即可。瓦记录技术在工作时，先在传统宽度的0磁道写入数据。等到0磁道写满，1磁道需要写入数据时，磁头并不从0磁道完全移开，反而有一部分覆盖在0磁道上，像瓦片那样一个覆盖另一个的一部分，然后写入1磁道，接下来2磁道也会覆盖一部分1磁道，直到将整个硬盘都写满。瓦记录技术由于磁头的特殊性，漏磁被降低到少，因此整个写入过程只会改变磁头覆盖部分的磁场，磁头没有覆盖到的部分，数据依旧完好。

瓦记录也存在一定问题，比如如果要更改某一磁道的数据，由于磁头的写入宽度没有变化，必将同时破坏另一个磁道的数据。怎样改变瓦记录磁道上的数据，是目前研究的一个难点问题。一旦某个文件分散在硬盘数个磁道上，瓦记录一次读写就可能牵涉到众多磁道。眼下比较好的解决办法是考虑大容量的缓存，用于存储读写中被破坏的数据。

瓦记录的优势在于它不像热辅助磁存储和晶格介质技术那样，需要彻底改变整个硬盘的生产方法，反而尽大可能利用了现有的设备，只需要做微小改动即可。但改进小也意味着容量提升空间不算大，瓦记录多可以提升数据存储密度到5Tbit/平方英寸，相比目前垂直记录极限的0.5Tbit/平方英寸提高了10倍。但考虑到瓦记录极低的成本，因此它有可能是下一代全新存储技术（热辅助磁存储技术和晶格介质等新技术）到来之前的过渡技术。