Festplattentechnologie Was ist die Multi-Actuator-Technik / Multi Actuator Technology (MAT)?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Die Multi-Actuator-Technik steigert die Performance auf Magnettechnik basierender, mechanischer Festplatten (HDDs). Anstatt nur eines Aktuators arbeiten im Speichergerät mehrere unabhängig voneinander ansteuerbare Aktuatoren. Dadurch lassen sich die Schreib-/Leseköpfe auf voneinander unabhängigen Bereichen der rotierenden Magnetscheiben positionieren. Im Vergleich zu einer Festplatte mit nur einem Aktuator verdoppelt sich die IOPS-Leistung der Festplatte.

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Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
(Bild: © aga7ta - Fotolia)

Die Multi-Actuator-Technik (Multi Actuator Technology – MAT) ist ein Technologie für auf Magnettechnik basierende, mechanische Festplatten (HDDs – Hard Disk Drives), die hohe Performanceanforderungen zu erfüllen haben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Festplatten mit nur einem Aktuator – auch Aktor oder Actuator genannt – arbeiten in diesen Festplatten mehrere (zwei bei der Dual Actuator Technology) unabhängig voneinander ansteuerbare Aktoren. Mehrere Aktoren ermöglichen den am Aktuatorarm angebrachten Schreib-/Leseköpfen das gleichzeitige Lesen und Schreiben auf unterschiedlichen Bereichen der Magnetscheiben.

Im Vergleich zu einer Festplatte mit nur einem Aktuator verdoppelt sich mit zwei Aktuatoren im Idealfall die IOPS-Leistung. Noch mehr Aktuatoren erhöhen die Leistung der Festplatte linear. Verschiedene Festplattenhersteller wie Seagate oder Western Digital haben Festplatten mit dieser Technik in ihrem Portfolio. Diese Festplatten nähern sich der Leistung schneller SSDs an.

Grundsätzliches zur Funktionsweise einer Festplatte und zur Rolle des Aktuators

In einer mechanisch arbeitenden Festplatte (Hard Disk Drive) werden Daten in Form von magnetischen Informationen gespeichert. Organisiert sind die Informationen in Spuren und Sektoren. Die Oberflächen von schnell rotierenden Scheiben werden berührungslos mit Schreib-/Leseköpfen magnetisiert oder vorhandene Magnetisierungsinformationen ausgelesen. Befestigt sind die Schreib-/Leseköpfe am vorderen Ende des Aktuatorarms. Der Aktuator positioniert über die Aktuatorachse den Aktuatorarm und damit die Schreib-/Leseköpfe. Ist die Festplatte ausgeschaltet oder der Aktuatorarm nicht in Benutzung, wird er in einer Ruheposition fixiert. Das verhindert, dass beispielsweise durch Erschütterungen die Schreib-/Leseköpfe auf den Magnetscheiben aufsetzen und diese beschädigen (Head Crash).

Übernahmen in den Anfängen der Festplattentechnik Schrittmotoren die Aufgabe der Positionierung des Aktorarms, kommen heute Servomechanismen und Regelkreise bestehend aus Spulen und Permanentmagneten zum Einsatz. Viele Jahre waren Festplatten nur mit einem einzigen Aktuator ausgestattet. Seit einigen Jahren existiert die Multi Actuator Technology mit mehreren unabhängig voneinander ansteuerbaren Aktuatoren. Die Leistung der Festplatte steigt mit der Anzahl der Aktuatoren nahezu linear.

Vorteile durch die Multi Actuator Technology

Die Multi-Actuator-Technik bietet folgende Vorteile:

  • gleichzeitiges Schreiben und Lesen auf voneinander unabhängigen Bereichen der Magnetscheiben,
  • höhere IOPS-Leistung (nahezu lineare Steigerung mit der Anzahl der Aktuatoren) und Gesamtperformance der Festplatte,
  • verbesserte Latenz durch höhere Datenübertragungsraten,
  • parallele Datenströme mit einer einzigen Festplatte (Dual-Channel-Zugriff),
  • Einsatz der Festplatten für professionelle Umgebungen mit hohen Leistungsanforderungen und datenintensiven Anwendungen.

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