Disco rígido com duas ou mais cabeças de leitura/gravação, por quê não existem?

No Brasil, mais de 95% dos computadores residenciais ainda utilizam disco rígido mecânico, aquele disco rígido baseado em tecnologia magnética sobre um prato giratório onde possui um único braço para efetuar a leitura e gravação dos dados.

Por anos, as empresas que produzem discos rígidos, trabalharam em aumentar a capacidade de armazenamento, e melhorar seu desempenho real aumentando a velocidade de giro do disco e lendo/gravando em espaços cada vez menores.

Mas, por qual motivo, ao invés de realizar melhorias de espaço e velocidade, simplesmente não colocaram vários braços de leitura dentro para aumentar a performance?

Para ter estas respostas, temos informações da Seagate, para conseguir entender que o motivo disto, não é tão simples quanto parece, e que isto já existiu antes.

Os discos rígidos na década de 60, era bem diferente do que atualmente vemos. Os discos rígidos daquela época, em geral, tinham 10, 12 ou mais braços de leitura, independente para cada prato rígido de ferritos de ferro, gravando de forma magnética nas áreas de forma circular e de fácil acesso (ao contrário da fita magnética, que para acessar uma área, precisava rolar a fita).

Mas logo em seguida, os discos começaram a utilizar apenas 1 atenuador fixo, com várias cabeças, e protótipos mais simples começaram a serem criados desta forma.

Então a maioria dos discos rígidos começaram a adotar um atenuador único, mesmo que tenha de fato 2 cabeças ou mais (uma para cada prato), não houve 2 atenuadores separados, trabalhando independentemente, pelo menos não até o protótipo da empresa Conner Peripherals, que realizaram uma patente de um projeto de disco rígido com 2 braços de leitura.

Protótipo de 2 braços de leitura da empresa Conner Peripherals.

Basicamente, as empresas da época, simplesmente não poderiam fazer um disco rígido com 2 braços de leitura ou mais, devido a esta patente, mas, o motivo da própria empresa não ter feito discos e realizar o uso da patente, foram outros, aparentemente não registrados, mas uma provável causa financeira.

Após um determinado tempo, a Seagate comprou a empresa Conner Peripherals, e assim, assumiu a patente de discos com 2 braços, e fez o primeiro disco rígido com 2 braços de leitura, em um disco com 10 MB de armazenamento, mas os braços não eram independentes para trabalhar em todo o disco, um braço trabalhava apenas em uma parte do disco, do início até o meio, e o outro do meio até o final, e nunca juntos na mesma área.

O braço se movia de forma reta, assim como acontece com drives de unidade óptica, usando um motor servo, para mover o braço para frente ou para trás, e não como atualmente vemos de forma circular.

Disco de 10 MB de capacidade da Seagate com 2 braços de leitura/gravação.

Depois deste, a Seagate chegou a criar um disco de 2GB de armazenamento com 2 braços no modelo atual que conhecemos, de forma cíclica, prometendo o dobro de transferência de dados, mas com o aumento do espaço, a Seagate deixou de produzir estes discos.

O principal fator foi o custo dos discos, seguido por aumento da quantidade de componentes, aumento do peso do material, e as vantagens eram mínimas, fora que discos com 2 braços de leitura, fariam discos maiores e mais quentes, e também com consumo elétrico maior.

Outro detalhe também apontado, é que nenhuma cabeça de leitura/gravação, são iguais as outras. Elas se adaptam ao disco que trabalham, e podem aumentar ou diminuir de tamanho, ou escrever fisicamente em lugares diferentes, e 2 braços de leitura, com 2 cabeças lendo a mesma área, poderiam trazer resultados imprecisos e errados.

É como se a cabeça de leitura e gravação, fosse única para a mídia, e outra poderia atrapalhar o processo e inclusive causar maior perca de dados do que realmente aumentar o desempenho. Por isto, só há 1 cabeça única de leitura por lado do disco.

A Seagate também afirma que, apesar de hoje, ser possível desenvolver discos com 2 ou mais braços, não é uma solução de negócio viável, já que o foco atual é no desenvolvimento de discos de estado sólido, e no aumento de sua capacidade de armazenamento.

Veja mais documentos sobre a patente do disco de 2 braços no mesmo disco: