Producătorii de hard disk-uri ochi densitate crescută, 20tb

Tehnologia hard disk-urilor este adesea o minune nedestinată. Tehnologia cip merită mai mult credit decât este obținută pentru crearea lumii moderne, dar producția de semiconductori primește mult mai multă atenție decât tehnologia hard disk. Cu toate acestea, hard disk-urile au continuat să ne ofere din ce în ce mai multă capacitate în același spațiu de zeci de ani, urmând aproximativ aceeași tendință generală ca Legea lui Moore, dar nu la fel de lin - densitatea hard disk-urilor tinde să crească foarte repede atunci când este introdusă o nouă tehnologie și încetini până va veni următoarea mare inovație.

Momentan intrăm în faza de tranziție. Tehnologia actuală, cunoscută sub numele de înregistrare magnetică perpendiculară (PMR), care stă la baza practic a tuturor hard disk-urilor fabricate astăzi, începe să rămână fără abur. Noi tehnici, cum ar fi înregistrarea magnetică asistată de căldură (HAMR) sunt pe cale, dar încă câțiva ani liberi.

Drept urmare, vedem că unele unități specializate ating noi capacități - de exemplu, noua unitate de afaceri de 8TB din clasa de afaceri și versiunea 10 HB a lui HGST - dar hard disk-urile de bază ale consumatorului nu sunt la fel de rapide pentru a obține o densitate mult mai mare. Au trecut câțiva ani de când m-am uitat într-adevăr la această tehnologie, așa că am profitat recent să vorbesc cu producătorii de vehicule despre tehnologie și spre care se îndreaptă.

În ultimii ani, unitățile folosesc procesul PMR, iar în prezent unitățile mainstream au o densitate aeriană de 650 Gbit / mp. inch, permițând 500 GB pe platou pe o unitate de 2, 5 inci și 1 TB pe platou pe o unitate de 3, 5 inch. (Majoritatea hard disk-urilor au mai multe platouri, care sunt scrise pe ambele părți.)

Câteva unități au dus-o un pic mai departe, trecând până la 1, 2 TB pe platou, permițând 6 TB pe o unitate cu cinci platane, 3, 5 inch; sau chiar unități de arhivare 2TB folosind trei platouri de 2, 5 inch, potrivit lui William Cain, vicepreședinte al tehnologiei pentru Western Digital. Și Mark Re, vicepreședintele principal al Seagate și directorul tehnologic, spune că consideră că „există încă o mulțime de kilometri în tehnologia actuală”, folosind toleranțe mai strânse pentru a îmbunătăți densitatea.

Dincolo de aceasta, pentru a împinge densitatea pe termen scurt, o serie de producători de acțiuni apelează la noile tehnologii.

Înregistrare magnetică zguduită (SMR)

Seagate a împins o tehnică numită Shingled Magnetic Recording (SMR) în care piesele pe care capetele de acțiune le urmează se suprapun, așa cum sunt șindrilele de pe un acoperiș. Potrivit Re, această tehnologie poate permite o creștere de 25% a densității aeriene.

SMR folosește capete de citire / scriere convenționale, care funcționează la fel ca o unitate convențională pentru citirea datelor. Însă, pentru a scrie, este nevoie de scriere efectivă pe mai multe piese, iar acest lucru necesită gruparea discului în diferite benzi.

Re spune că Seagate a livrat acum „multe milioane de unități” folosind tehnologia SMR, inclusiv unități de vânzare cu amănuntul de marcă și unități de stocare critice pentru afaceri. Acest lucru a început cu unitatea desktop de 5 TB a companiei, destinată depozitării întreprinderilor de aproape linie, dar acum s-a mutat și la alte produse. Unitatea de 8 TB pe care compania a anunțat-o recent are o variantă care va folosi tehnologia SMR.

El spune că viitorul SMR ar trebui să vadă unitățile de notebook-uri introduse în cursul anului și vede că trece de la 750 GB pe platou la 1 TB pe platou și poate până la 2TB pe platou.

Un aspect al SMR, a subliniat Cain, este faptul că unitatea trebuie să scrie informații în mod diferit, într-un mod mai secvențial, iar pentru a face acest lucru este nevoie de manipularea dimensiunii datelor pentru a le face eficient. Re a spus că este de acord că există probleme în anumite sarcini de muncă, dar a spus că în 99, 9 la sută din cazuri nu există o diferență notabilă de performanță. În general, a spus el, cantitățile tipice de memorie cache de pe unitate elimină impactul. Cain a menționat că există unele standarde noi - comenzile de bloc de zonă (ZBC) pentru unitatea SAS și comenzile de zonă ATA (ZAC) pentru unitățile SATA concepute pentru a standardiza utilizarea unităților SMR.

Scott Wright, managerul de marketing al produsului HDD al companiei Toshiba, a declarat că Toshiba participă la subcomisiile care lucrează la standardizarea comenzilor pentru unitățile SMR și se așteaptă la un standard ratificat în următoarele luni și consideră că este potrivit pentru aplicațiile cu multe scrieri secvențiale., cum ar fi stocarea obiectelor. El se așteaptă să vadă toți furnizorii care oferă discuri destinate adoptatorilor timpurii în următorul an, o dată cu adoptarea pe scară largă în a doua jumătate a anului 2015.

Conducte sigilate

O altă opțiune pe care începem să o vedem implică acționări sigilate cu heliu care înlocuiește aerul din interiorul unei unități etanșe.

Anul trecut, HGST a început livrarea unei unități de 6TB care permite mai multe platouri într-o unitate sigilată, cu o singură înălțime. Aceasta folosește o tehnologie pe care o numește HelioSeal, în care platourile de acționare sunt închise într-o unitate sigilată umplută cu heliu. Cain subliniază că heliul, care este mai ușor decât aerul, reduce turbulența aerului și târârea între platouri și, în consecință, poate reduce semnificativ necesitățile de putere activă. Astfel, Cain spune, este ideal pentru mediile care premiază consumul de putere și numărul de fusuri existente. (Rețineți că, deși HGST este o filială a WDC, aceasta este administrată separat de divizia Western Digital. Cain spune că, în timp ce Western Digital a analizat înregistrarea magnetică cu heliu și șindrilă, nu a livrat încă unități cu nici o tehnologie, deși a spus „ambele tehnologii au valoare în anumite segmente de piață.))

HGST a anunțat recent o versiune 8TB a acestei unități numită Ultrastar He8 folosind unitățile PMR actuale, precum și Ultrastar He10, care va folosi tehnicile pline de heliu, precum și tehnica cu șindrilă (SMR). De asemenea, oferă o unitate de 6TB mai standard, care folosește cinci platane de 1.2 TB într-o cutie de acționare tradițională (care nu este sigilată).

Seagate a ales să nu folosească heliu în acest moment, Re spunând că, deși are unități care folosesc tehnologia, nu este convins că este cea mai eficientă modalitate de creștere a densității.

Wright al lui Toshiba a avut comentarii similare, spunând că heliul poate fi necesar pe termen lung, dar consideră că poate ajunge la următoarele „mai multe generații de tehnologie fără el”. El a spus că industria are o foaie de parcurs care avansează la șase sau mai multe platouri, iar Toshiba se așteaptă să facă asta.

Înregistrare magnetică bidimensională (TDMR)

În următorii câțiva ani, WD este interesat de o tehnică numită înregistrare magnetică bidimensională (TDMR), în care aveți două capete citite și astfel puteți avea mai multe date în aceeași zonă cu biți adiacenți examinați și comparați, pe care Cain în comparație cu modul în care un set cu cască care anulează zgomotul tratează zgomotul ambiental. El a spus că aceasta aduce un plus de complexitate, dar poate avea sens pentru anumite proiecte specifice pe unele piețe, deoarece extinde tehnologia convențională de înregistrare.

Înregistrare magnetică asistată de căldură (HAMR)

Dar aproape toți cei cu care am vorbit sunt de acord cu următorul salt mare al densității este probabil să provină dintr-o tehnică cunoscută sub denumirea de înregistrare magnetică asistată de căldură (HAMR), care implică un fascicul generat de laser pentru încălzirea unei porțiuni mici din suportul magnetic care permite biți să să fie scrise și apoi să fie stabile atunci când se răcesc. Astfel de unități ar putea fi mult mai dens ambalate decât oricare dintre tehnologiile actuale.

Conceptul nu este nou - Seagate l-a demonstrat încă din 2002 - dar pare să se apropie.

De exemplu, Re, Seagate a spus că HAMR ar trebui să fie gata pentru unele introduceri comerciale în 2016, probabil inițial cu partenerii strategici și este probabil să devină o parte mai generală a industriei hard disk-urilor până în 2018. El a spus că promisiunea HAMR ar trebui să pună grea conduceți industria pe „următoarea curbă S” (pentru îmbunătățiri ale densității) pentru următorul deceniu. Seagate a spus că speră să aibă o unitate de 20TB folosind tehnologia HAMR până în 2020.

Implementarea Seagate folosește un traductor de câmp aproape ca un cap de scriere, cu o lumină de 830 nm care strălucește laser pe „plasmonii de suprafață”, care este apoi concentrat pe o locație mai mică pentru încălzirea materialului până la 600 de grade Kelvin, moment în care un pic poate fi a trecut de la 1 la 0 sau invers. Odată ce locația se răcește, bitul este stabil. Întregul ciclu de încălzire și răcire are loc într-o nanosecundă, a spus Re.

Cainul Western Digital spune că HAMR oferă potențialul de a crește densitatea areală de trei până la cinci ori, dar va adăuga costuri. El a spus că compania are teste cu mii de ore de capete în direct în unități și a spus că tehnologia devine posibilă, dar a spus că 2016 „poate fi puțin agresiv”, deși a crezut că tehnologia ar putea intra în mainstream până în 2018.

Wright al lui Toshiba a fost un pic mai sceptic, spunând că viitorul HAMR este „încă oarecum neclar” și a spus că, deși toată lumea investește în înregistrarea „asistată de energie”, juriul este încă în privința momentului în care va fi implementat. El a prezis că este la cel puțin trei sau patru ani distanță.

Media modelată cu biți

Un alt subiect care a atras atenția este mass-media modelată cu biți, dar companiile cu care am vorbit cu toții cred că acest lucru este mult mai departe. Re a spus că această tehnologie nu este „pregătită pentru primetime” și că infrastructura pentru ea nu este disponibilă. Cain a fost de acord că este o soluție „pe termen mai lung”, deși a spus că compania are tehnici precum nano-imprimarea și auto-asamblarea în laboratoare. Și Wright a spus că, în timp ce „știința se face”, Toshiba nu vede încă un „intercept specific” atunci când ar putea intra în producția de masă.

Memorie flash

Unii oameni aflați în afara industriei hard disk-urilor au sugerat că memoria flash ar putea înlocui tehnologia hard disk-ului, dar acest lucru pare puțin probabil. În timp ce unitățile flash câștigă în popularitate, în special în notebook-uri și ca parte a unei soluții de stocare pe mai multe întreprinderi, blițul rămâne mult mai scump decât suportul magnetic, în special pentru stocarea multor date la care nu este accesat frecvent. În plus, capacitatea totală a cipurilor flash fabricate, deși în creștere, nu este aproape suficientă pentru a înlocui suportul de filare.

Chiar și Toshiba, care este unul dintre cei mai mari doi producători de memorie flash, a fost de acord cu această perspectivă, Wright remarcând că „nimic nu va atinge suportul magnetic timp de un deceniu” din perspectiva costurilor și că nu există suficient de mult bliț NAND fabricat pentru a prelua chiar 15% din piață.

În schimb, toți producătorii de stocare a întreprinderii au sisteme care combină o anumită cantitate de blit cu hard disk-uri; iar din partea clientului, vânzătorii de hard disk-uri împing unități hibride care combină un pic de bliț pentru viteză cu suport magnetic pentru mai multă capacitate.

Re a spus că Seagate oferă unități de notebook-uri care au astfel de caracteristici (pe care le numește SSHD-uri pentru hard disk-uri în stare solidă) cu unități desktop care urmează acum. Western Digital are o linie similară cu linia sa WD Black ², Cain afirmând că unitățile hibride oferă „valoare reală”.

Un lucru care se evidențiază este faptul că este posibil să nu existe o singură tehnologie care să preia și că viitorul poate avea loc pentru tot felul de soluții de stocare - de la flash pur, fie conectate direct peste un autobuz, fie atașate ca SSD; la cele convenționale, zoster și HAMR - toate pe piață în același timp.

În general, tehnologia hard disk-ului a trecut de la o tehnologie la alta, cu noua tehnologie înlocuind-o pe cea anterioară, la fel cum actuala înregistrare magnetică perpendiculară (PMR) a înlocuit înregistrarea tradițională longitudinală în ultimul deceniu. Dar această dată poate fi diferită, spune Cain, cu multiple tehnici diferite care oferă soluții pentru piețe diferite, din cauza diferențelor mari de cost și viteză. "Viitorul nu este necesar să semene cu trecutul", a spus el.

În general, Cain a spus că până în 2020 am putea avea unități de 5TB sau 6TB de 3, 5 inci ca unități principale standard cu unități de până la 20TB (cu șase platane de 3, 3 TB) posibile pentru unele aplicații extrem de specializate și care ar putea crește până la unități de 50TB atunci când HAMR tehnologia devine pe deplin matură. Aceasta este pur și simplu o cantitate uimitoare de stocare.