Ang mga tagagawa ng hard drive na mata ay nadagdagan ang density, 20tb drive

Ang teknolohiyang Hard drive ay madalas na hindi pinapahalagahan na pagtataka. Karapat-dapat na mas maraming kredito ang teknolohiya ng Chip kaysa sa paglikha para sa modernong mundo, ngunit ang pagmamanupaktura ng semiconductor ay nakakakuha ng higit na pansin kaysa sa teknolohiya ng hard drive. Ngunit ang mga hard drive ay patuloy na nagbibigay sa amin ng higit pa at higit na kapasidad sa parehong puwang sa mga dekada, kasunod ng parehong pangkalahatang kalakaran ng Batas ng Moore, ngunit hindi kasing maayos - ang density ng hard drive ay may posibilidad na lumago nang mabilis kapag ang isang bagong teknolohiya ay ipinakilala, at pabagalin hanggang sa sumunod ang susunod na malaking pagbabago.

Sa ngayon, pumapasok lang kami sa phase ng paglipat. Ang kasalukuyang teknolohiya, na kilala bilang patayo na magnetic recording (PMR) na sumusuporta sa halos lahat ng mga hard drive na ginawa ngayon, ay nagsisimula na maubos. Ang mga bagong pamamaraan tulad ng pag-record ng magnet na tinulungan ng init (HAMR) ay nasa daan ngunit ilang taon pa rin.

Bilang isang resulta, nakikita namin ang ilang mga dalubhasang drive na umabot sa mga bagong kapasidad - halimbawa, ang bagong drive ng klase ng negosyo na 8TB ng Seagate, at 10TB na bersyon ng HGST - ngunit ang pangunahing mga hard drive ng consumer ay hindi mabilis na makuha ang mas maraming density. Ilang taon na rin mula nang malalim na tumingin ako sa teknolohiyang ito, kaya't kinuha ko ang pagkakataon kamakailan upang makipag-usap sa mga gumagawa ng drive tungkol sa teknolohiya at kung saan pupunta ito.

Sa nakalipas na maraming taon, ang mga drive ay gumagamit ng proseso ng PMR, at ngayon ang mga pangunahing drive ay may isang aerial density ng 650 Gbit / sq. pulgada, na nagpapahintulot sa 500GB bawat plato sa isang 2.5-pulgada na drive at 1TB bawat platter sa isang 3.5-pulgada na drive. (Karamihan sa mga hard drive ay may maraming mga pinggan, na nakasulat sa magkabilang panig.)

Ang ilang mga drive ay kinuha ito nang kaunti pa, paglipat ng hanggang sa 1.2TB bawat plate, na nagpapahintulot para sa 6TB sa isang limang-platter, 3.5-pulgada na drive; o kahit archival 2TB ay nag-mamaneho gamit ang tatlong 2.5-pulgada na platter, ayon kay William Cain, bise presidente ng teknolohiya para sa Western Digital. At si Mark Re, ang senior vice president ng Seagate at Chief Technology Officer, ay nagsasabing naniniwala siya na "marami pa ring mileage sa kasalukuyang teknolohiya, " gamit ang tighter tolerances upang mapabuti ang density.

Maliban dito, upang itulak ang density sa malapit na termino, ang isang bilang ng mga gumagawa ng drive ay bumabaling sa mga bagong teknolohiya.

Shingled Magnetic Recording (SMR)

Itinulak ng Seagate ang isang pamamaraan na tinatawag na Shingled Magnetic Recording (SMR) kung saan sinusubaybayan ang mga track na sinusundan ng mga ulo ng drive, uri ng tulad ng mga shingles sa isang bubong. Ayon kay Re, ang teknolohiyang ito ay maaaring payagan para sa isang 25 porsyento na mapalakas sa kapal ng pang-hangin.

Gumagamit ang SMR ng maginoo na basahin / sumulat ng ulo, na gumagana tulad ng isang maginoo na drive para sa pagbabasa ng data. Ngunit para sa pagsusulat, nangangailangan ito ng aktwal na pagsulat sa maraming mga track, at nangangailangan ito ng drive na mai-grupo sa iba't ibang mga banda.

Sinabi ni Re na si Seagate ay nagpadala na ngayon ng "maraming milyon-milyong mga drive" gamit ang teknolohiya ng SMR, kasama ang mga branded na retail drive at malapit na linya ng negosyo-kritikal na imbakan. Nagsimula ito sa drive ng 5TB desktop ng kumpanya na naglalayong malapit sa pag-iimbak ng linya ng negosyo, ngunit ngayon ay lumipat din sa iba pang mga produkto. Ang 8TB drive ng kumpanya kamakailan na inihayag ay may isang variant na gagamit ng SMR teknolohiya.

Sinabi niya na ang hinaharap ng SMR ay dapat makakita ng mga drive ng notebook na ipinakilala sa loob ng taon, at nakikita niya ang paglipat na ito mula sa 750GB bawat platter sa 1TB bawat platter at marahil sa huli ay mas maraming bilang ng 2TB bawat plate.

Ang isang isyu kay SMR, sinabi ni Cain, na ang drive ay dapat na magsulat ng impormasyon nang iba, sa isang mas sunud-sunod na paraan, at gawin na nangangailangan ng pagmamanipula ng laki ng data upang gawin itong mahusay. Sinabi ni Re na sumang-ayon siya na may mga isyu sa ilang mga workload, ngunit sinabi na sa 99.9 porsyento ng mga kaso ay walang kilalang pagkakaiba sa pagganap. Sa pangkalahatan, sinabi niya, ang karaniwang mga halaga ng cache sa drive ay tinanggal ang epekto. Nabanggit ni Cain na mayroong ilang mga bagong pamantayan - mga zone block command (ZBC) para sa SAS drive at zone ATA utos (ZAC) para sa SATA drive na idinisenyo upang i-standardize ang paggamit ng SMR drive.

Si Scott Wright, ang marketing marketing ng produkto ng enterprise HDD ng Toshiba, sinabi ni Toshiba ay nakikilahok sa mga subcommittee na nagtatrabaho sa standardisasyon ng mga utos para sa SMR drive at inaasahan ang isang ratified standard sa susunod na ilang buwan at naniniwala na ito ay isang mahusay na akma para sa mga aplikasyon na may maraming sunud-sunod na pagsulat, tulad ng pag-iimbak ng bagay. Inaasahan niyang makita ang lahat ng mga nagtitinda na nag-aalok ng mga drive na naglalayong maagang mga adopter sa susunod na taon o higit pa, na may malaking sukat na pag-aampon sa ikalawang kalahati ng 2015.

Nakatakdang Magmaneho

Ang isa pang pagpipilian na nagsisimula kaming makita ay nagsasangkot ng mga selyadong drive na may helium na nagpapalit ng hangin sa loob ng isang airtight drive.

Noong nakaraang taon, sinimulan ng HGST ang pagpapadala ng isang 6TB drive na nagbibigay-daan para sa higit pang mga platter sa isang selyadong, solong-taas na biyahe. Gumagamit ito ng isang teknolohiyang tinawag nito na HelioSeal, kung saan ang drive platters ay nakapaloob sa isang selyadong drive na puno ng helium. Tinukoy ng Cain na ang helium, na kung saan ay mas magaan kaysa sa hangin, binabawasan ang pagkagulo ng hangin at i-drag sa pagitan ng mga plato at, bilang isang resulta, ay maaaring mabawasan ang aktibong mga kinakailangan sa kuryente. Sa gayon, sabi ni Cain, mainam para sa mga kapaligiran na gantimpalaan ang paggamit ng kuryente at ang bilang ng mga spindles sa lugar. (Tandaan na habang ang HGST ay isang subsidiary ng WDC, pinapatakbo ito nang hiwalay mula sa Western Digital division. Sinabi ni Cain na habang tinitingnan ng Western Digital ang helium at shingled magnetic recording, hindi pa ito ipinadala sa pagmaneho ng alinman sa teknolohiya, bagaman sinabi niya "ang parehong mga teknolohiya ay may halaga sa ilang mga segment ng merkado.")

Kamakailan lamang ay inihayag ng HGST ang isang 8TB bersyon ng drive na ito na tinatawag na Ultrastar He8 gamit ang kasalukuyang drive ng PMR, pati na rin ang Ultrastar He10, na gagamitin ang mga pamamaraan na puno ng helium pati na rin ang pamamaraan ng shingled (SMR). Nag-aalok din ito ng isang mas karaniwang pamantayan ng 6TB drive, na gumagamit ng limang 1.2TB plateters sa isang tradisyonal na (non-selyadong) drive enclosure.

Pinili ng Seagate na huwag gumamit ng helium sa puntong ito na sinasabi ng Re na habang mayroon itong mga drive na gumagamit ng teknolohiya, hindi ito kumbinsido na ito ay ang pinaka-epektibong paraan upang madagdagan ang density.

Ang Toshiba's Wright ay may magkatulad na mga puna, na nagsasabi na ang helium ay maaaring kailanganin sa pangmatagalang ngunit naniniwala ito na makukuha nito sa susunod na "maraming henerasyon ng teknolohiya nang wala ito." Sinabi niya na ang industriya ay may isang mapa ng kalsada na sumusulong sa anim o higit pang mga pinggan, at inaasahan na gawin iyon ni Toshiba.

Two-Dimensional Magnetic Recording (TDMR)

Sa susunod na ilang taon, interesado ang WD sa isang pamamaraan na tinatawag na two-dimensional na magnetic recording (TDMR), kung saan mayroon kang dalawang basahin na ulo at maaaring magkaroon ng mas maraming data sa parehong lugar na may mga katabing bits na napagmasdan at inihambing, kung saan si Cain kumpara sa paraang nakikitungo sa isang ingay na tunog ang pagkansela ng ingay. Sinabi niya na ito ay nagdaragdag ng pagiging kumplikado ngunit maaaring magkaroon ng kahulugan para sa ilang mga tiyak na proyekto sa ilang mga merkado, dahil pinalawak nito ang maginoo na teknolohiya ng pag-record.

Pag-record ng Magnetic na Pantulong (HAMR)

Ngunit halos lahat ng nakausap ko ay sumasang-ayon sa susunod na malaking paglukso sa density ay malamang na nagmula sa isang pamamaraan na kilala bilang pag-record na magnetic assisted (HAMR), na nagsasangkot sa isang sinag na gawa sa laser na nagpainit ng isang maliit na bahagi ng magnetic media na nagpapahintulot sa mga bits na isulat at pagkatapos ay maging matatag kapag lumalamig sila. Ang ganitong mga drive ay maaaring maging mas makapal na nakaimpake kaysa sa anumang mga teknolohiya ngayon.

Ang konsepto ay hindi bago - Ipinakita ito ng Seagate noong 2002 - ngunit tila ito ay lumapit.

Halimbawa, sinabi ng Seagate's Re na ang HAMR ay dapat maging handa para sa ilang mga komersyal na pagpapakilala sa 2016, marahil sa una sa mga estratehikong kasosyo, at malamang na maging isang mas pangkalahatang bahagi ng industriya ng hard drive sa 2018. Sinabi niya na ang pangako ng HAMR ay dapat ilagay ang mahirap magmaneho ng industriya sa "susunod na S-curve" (para sa pagpapabuti sa density) para sa susunod na dekada o higit pa. Sinabi ni Seagate na umaasa na magkaroon ng 20TB drive gamit ang HAMR na teknolohiya sa pamamagitan ng 2020.

Ang pagpapatupad ng Seagate ay gumagamit ng isang malapit sa bukid na transducer bilang isang ulo ng pagsusulat na may laser na nagniningning ng 830nm na ilaw sa "ibabaw na plasmons, " na pagkatapos ay nakatuon sa isang mas maliit na lokasyon upang mapainit ang materyal hanggang sa 600 degree na Kelvin, kung saan maaaring medyo lumipat mula sa 1 hanggang 0 o kabaligtaran. Kapag ang lokasyon ay lumalamig, ang bit ay matatag. Ang buong pag-init at paglamig ay nagaganap sa isang nanosecond, sinabi ni Re.

Sinabi ng Western Digital na si Cain na ang HAMR ay nag-aalok ng potensyal na dagdagan ang density ng dami ng tatlo hanggang limang beses ngunit magdagdag ng gastos. Sinabi niya na ang kumpanya ay may mga pagsubok na may libu-libong oras ng mga live head sa drive at sinabi na ang teknolohiya ay makakakuha ng magagawa, ngunit sinabi ng 2016 "maaaring maging isang medyo agresibo, " kahit na naisip niya na ang teknolohiya ay maaaring makapasok sa pangunahing.

Ang Toshiba's Wright ay medyo may pag-aalinlangan, na nagsasabing ang hinaharap ng HAMR ay "medyo hindi pa malinaw, " at sinasabi na habang ang lahat ay namumuhunan sa pag-record ng "enerhiya na tinulungan", ang hurado ay nasa labas pa rin kung kailan ito ilulunsad. Inihula niya na hindi bababa sa tatlo o apat na taon ang layo.

Naka-pattern na Media

Ang isa pang paksa na nakakuha ng pansin ay medyo may pattern na media, ngunit ang mga kumpanyang nakausap ko sa lahat ay naniniwala na mas malayo ito. Sinabi ni Re na ang teknolohiyang ito ay "hindi handa para sa primetime" at ang imprastraktura para dito ay hindi magagamit lamang. Pumayag si Cain na ito ay isang "mas matagal" na solusyon, bagaman sinabi niya na ang kumpanya ay may mga pamamaraan tulad ng nano-imprinting at self-Assembly sa mga lab. At sinabi ni Wright na habang ang "agham ay ginagawa, " Toshiba ay hindi pa nakikita ang isang "tiyak na pangharang" kung maaari itong makapasok sa paggawa ng masa.

Memorya ng Flash

Ang ilang mga tao sa labas ng industriya ng hard drive ay iminungkahi na ang memorya ng flash ay maaaring palitan ang teknolohiya ng hard drive nang buo, ngunit tila hindi ito malamang. Habang ang mga flash drive ay nakakakuha ng katanyagan, lalo na sa mga notebook at bilang bahagi ng isang tiered na solusyon sa imbakan sa enterprise, ang flash ay nananatiling mas mahal kaysa sa magnetic media, lalo na para sa pag-iimbak ng maraming data na hindi madalas na na-access. Bukod, ang kabuuang kapasidad ng mga flash chip na ginawa, kahit na lumalaki, ay hindi sapat na sapat upang palitan ang umiikot na media.

Kahit na ang Toshiba, na kung saan ay isa sa dalawang pinakamalaking mga prodyuser ng memorya ng flash, ay sumang-ayon sa pananaw na iyon, kasama ng Wright na "walang makakaantig sa magnetic media sa loob ng isang dekada" mula sa isang pananaw sa gastos at na walang sapat na NAND flash na ginawa upang sakupin kahit 15 porsyento ng pamilihan.

Sa halip, ang lahat ng mga gumagawa ng imbakan ng negosyo ay may mga system na pinagsama ang kaunting flash sa mga hard drive; at sa panig ng kliyente, ang mga nagtitinda ng hard drive ay nagtutulak ng mga hybrid drive na pagsamahin ang isang maliit na flash para sa bilis na may magnetic media para sa higit pang kapasidad.

Sinabi ni Re na si Seagate ay naghahandog ng mga notebook drive na tulad ng mga tampok na ito (na tinatawag nitong SSHD para sa solidong hard drive ng estado) na may sumusunod na desktop drive. Ang Western Digital ay may katulad na linya kasama ang linya ng WD Black ², na sinabi ni Cain na ang mga hybrid drive ay nag-aalok ng "tunay na halaga."

Ang isang bagay na nakatutukoy ay maaaring walang isang teknolohiyang tumatagal at na ang hinaharap ay maaaring magkaroon ng silid para sa lahat ng uri ng mga solusyon sa pag-iimbak - mula sa dalisay na flash, alinman na konektado direkta sa isang bus o naka-attach bilang isang SSD; sa maginoo, shingled, at HAMR-lahat sa merkado nang sabay.

Sa pangkalahatan, ang teknolohiya ng hard drive ay lumipat mula sa isang teknolohiya patungo sa isa pa gamit ang bagong teknolohiya na pinapalitan ang nauna, tulad ng kasalukuyang patayo na magnetic recording (PMR) ay pinalitan ang tradisyonal na pahaba na pag-record sa nakaraang dekada. Ngunit ang oras na ito ay maaaring naiiba, sabi ni Cain, na may maraming iba't ibang mga pamamaraan na nagbibigay ng mga solusyon para sa iba't ibang mga merkado dahil sa malaking pagkakaiba-iba sa gastos at bilis. "Ang hinaharap ay hindi kinakailangang hitsura ng nakaraan, " aniya.

Sa pangkalahatan, sinabi ni Cain na sa pamamagitan ng 2020 maaari kaming magkaroon ng 5TB o 6TB 3.5-inch drive bilang standard mainstream drive na may hanggang sa 20TB drive (na may anim na 3.3TB platters) posible para sa ilang lubos na dalubhasang mga aplikasyon, at maaaring tumubo sa 50TB drive kapag ang HAMR makakakuha ng ganap na mature ang teknolohiya. Iyon ay isang kamangha-manghang halaga ng imbakan.