SMR - Shingle Magnetic Recording

Von Seagate stammt der Plan, die Datendichte auf Festplatten zu steigen, indem die Datenspuren der Festplatte überlappend angeordnet werden. Das soll die Kapazität um bis zu 25 Prozent steigern.

Die Magnetscheiben einer Festplatte sind in Spuren unterteilt, die zudem konzentrisch angeordnet sind. Jede einzelne Spur ist wiederum in Tausende Blöcke unterteilt, in denen die Daten gespeichert sind.
Zwischen jeder Spur gibt es einen sogenannten Guard Space, zu Deutsch: Sicherheitsabstand. Die Spuren sind exakt so breit wie der Schreibkopf der Festplatte. Der Schreibkopf fällt im Vergleich zum Lesekopf aber deutlich größer aus. Der Lesekopf liest somit nur einen viel schmaleren Teil der Datenspuren, als der Schreibkopf eigentlich magnetisiert und beschreibt.

Der Sicherheitsabstand und die breiten Spuren stellen sicher, dass beim Magnetisieren der Plattenoberfläche keine Daten versehentlich durch andere überschrieben werden. Seagate kam aber auf die Idee, genau dieses Risiko absichtlich einzugehen.

Seagate verzichtet bewusst auf den Sicherheitsabstand zwischen den Spuren und schiebt die Spuren übereinander. Der Hersteller nennt das Verfahren daher Shingle Magnetic Recording oder kurz SMR. Wie bei Dachschindeln – englisch Shingles – überlappen sich dabei die Spuren. Das spart erheblich Platz, weil so mehr Spuren auf eine Magnetscheibe passen.

Das bedeutet aber auch, dass bei jedem Schreibvorgang die daneben liegende Spur überschrieben wird, und somit die Daten verloren gehen, falls man keine Gegenmaßnahmen ergreift.

Um den Datenverlust abzuwenden, muss die Festplatte vor jedem Schreibvorgang die Daten der angrenzenden Spur auslesen und zwischenspeichern. Anschließend wird die eigentliche Spur beschrieben und die überlappende Spur überschrieben.

Nun müssen die Daten der überlappenden Spur wiederhergestellt werden – mit einem weiteren Schreibvorgang, der aber wiederum die nächste überlappende Spur überschreibt. Diese Kettenreaktion würde sich bis zur letzten Spur fortsetzen.

Dem wirkt Seagate entgegen, indem mehrere Spuren zu Bändern zusammengefasst werden. Die letzte Spur eines Bandes wird dabei nicht von einer anderen Spur überlappt. Somit müssen beim Speichern von Daten nur die Spuren eines spezifischen Bandes neu beschrieben werden. Das reduziert den Schreibaufwand erheblich und spart Zeit.

Noch für dieses Jahr rechnet Seagate mit Festplatten, die die SMR-Technik nutzen. Der Vorteil ist, dass die Technik in bereits vorhandenen Festplatten eingesetzt werden kann und sich die Kapazität damit um derzeit 25 Prozent steigern lässt. Aus 4 würden also 5 TByte fassende Festplatten.