Железоплатиновая сверхрешетка, нанофотонный лазер и спинтронный датчик — Seagate научилась делать 30+ Тбайт HDD

Seagate достаточно давно планировала начало массового производства жёстких дисков, выполненных по технологии магнитной записи с подогревом (HAMR). На днях компания представила платформу Mozaic 3+ на технологии HAMR, которая закладывает основу для быстрого масштабирования плотности записи HDD в течение следующих нескольких лет. А семейство продуктов Seagate Exos уже пополнилось жёстким диском ёмкостью 30 Тбайт, построенным на этой платформе.

Источник изображений: Seagate

В новых жёстких дисках Seagate Exos ёмкостью 30 Тбайт используются пластины с плотностью записи 3 Тбайт на пластину. Seagate планирует в ближайшие несколько лет увеличивать плотность записи на 20 % в каждом следующем поколении HDD. Этот показатель значительно выше, чем увеличение плотности записи HDD с технологией CMR, которое составило в среднем 8 % от поколения к поколению в течение последних 10 лет.

Seagate планирует начать поставки новых HDD гиперскейлерам уже в этом квартале. По утверждению компании, средний клиент, перешедший с традиционных накопителей с магнитной записи ёмкостью 16 Тбайт на новые 30-терабайтные HDD, может почти удвоить ёмкость своих серверных стоек при той же занимаемой площади. Это обеспечивает преимущества совокупной стоимости владения и заметно снижает энергопотребление дата-центров. Среднее потребление Exos X16 — 9,44 Вт, что в пересчёте на 1 Тбайт составит 0,59 Вт/Тбайт. Новый Exos ёмкостью 30 Тбайт потребляет 10,5 Вт, что обеспечивает 40 % экономию электроэнергии на 1 Тбайт (0,35 Вт/Тбайт).

В своём пресс-релизе Seagate опубликовала список «прорывных технологий», использованных в новой платформе Mozaic 3+:

1. Увеличение плотности записи определяется в первую очередь уменьшением размера зёрен в магнитных носителях, что снижает стабильность записи. Совместно с Showa-Denco была разработана железо-платиновая сверхрешетка с повышенной магнитной коэрцитивностью, обеспечивающая точную и стабильную запись данных.


2. Процесс HAMR требует нагрева зерна для изменения его состояния, Seagate добилась этого с помощью нанофотонного лазера, который вертикально интегрирован в подсистему плазменной записи.


3. Спинтронный считыватель седьмого поколения — Mozaic 3+ включает в себя одни из самых маленьких и чувствительных в мире датчиков для считывания магнитного поля, который обеспечивает качественное и быстрое чтение данных с диска.


4. Новый контроллер, основанный на 12-нм техпроцессе TSMC, по утверждению Seagate обеспечивает в 3 раза большую производительность по сравнению с существующими решениями.

Seagate ожидает, что платформа Mozaic 5+ обеспечит ёмкость 5 Тбайт на пластину уже в 2028 году. Это прекрасная перспектива, но не стоит забывать о том, что повышение плотности записи — лишь один из аспектов хранения данных. Само по себе такое масштабирование не улучшает показатель количества операций ввода-вывода (IOPS). Платформа Mozaic 3+ действительно обеспечивает существенное увеличение плотности хранения данных, но соперничать в скорости доступа с современными SSD ей не под силу.

Seagate сотрудничает с Showa-Denco по вопросам проектирования пластин и с TDK по записывающим головкам. Seagate получила ограниченное по времени эксклюзивное право на использование этих технологических достижений, что может в будущем дать ей конкурентное преимущество перед другими производителями жёстких дисков на базе HAMR. Компания ожидает, что технология Mozaic 3+ наряду с применением в системах резервного копирования и хранения «холодных» данных будет использоваться в NAS и системах видеонаблюдения, поэтому появление HAMR в семействах IronWolf и SkyHawk — лишь вопрос времени.