12

MAMR lekiem na zastój w technologii HDD. 40 TB to już nie science-fiction

Ni z gruszki, ni z pietruszki, Western Digital ogłosił wczoraj spory przełom w technologi zapisu na dyskach magnetycznych. Dzięki zastosowaniu technologii MAMR planuje nawet czterokrotnie zwiększyć gęstość zapisu danych i to w ciągu najbliższych kilku lat. Dzięki temu w okolicach 2025 roku mają pojawić się na rynku dyski o pojemności 40 TB.

Zacznijmy jednak od początku, niespełna miesiąc temu pisałem, że rynek HDD stoi w miejscu. Brakuje nowych technologii zapisu danych na miarę PMR, a większą pojemność udało się uzyskać dzięki zamontowaniu w obudowie aż 8 talerzy. Norma od tej pory to było 4, maksymalnie 5. Aby osiągnąć więcej, konieczne było zastosowanie hermetycznej obudowy i wypełnienia helem, zamiast powietrzem. Jeśli można nazwać to postępem, to raczej bardzo niskich lotów.

MAMR bierze nas z zaskoczenia

Tymczasem okazuje się, że Western Digital, największy producent dysków HDD na świecie, trzymał swoistego asa w rękawie. Bez praktycznie żadnych wcześniejszych przecieków, zaprezentował wczoraj nową technologię zapisu danych na nośnikach magnetycznych. Według wstępnych szacunków pozwoli ona na zwiększenie gęstości zapisu z 1 Tb na cal kwadratowy do nawet 4 Tb i to bez użycia opisywanych jakiś czas temu skyrmionów. To z pewnością można nazwać dużym postępem, a stoi za nim technologia Microwave Assisted Magnetic Recording, w skróce MAMR.

MAMR gęstość zapisu

Serwis AnandTech opublikował bardzo szczegółowy opis tej techniki i warto tam zajrzeć jeśli chcecie poznać więcej szczegółów technicznych. Nam na potrzeby tej publikacji wystarczą podstawowe informacje. Głównym ograniczeniem do tej pory nie było wcale stworzenie talerza magnetycznego z odpowiednio wąskim ścieżkami i małymi bitami. Obecna technologia pozwala zmniejszyć pojedynczy „bit” na talerzu do rozmiaru około 7-8 nm. Problemem są głowice dysków.

Wyzwanie: zmniejszyć oporność na magnetyzację13

Przy tak małym bicie, standardowa głowica nie jest w stanie wytworzyć odpowiednio silnego pola magnetycznego, aby zapisać dane. Są jednak sposoby aby ten „opór na magnetyzację” zmniejszyć. Do tej pory największe nadzieje wiązano z technologią HAMR, czyli Heat Assisted Magnetic Recording. Pomysł polegał na zamontowaniu na głowicy miniaturowego lasera, który będzie podgrzewał nasz „bit” do temperatury 400-700 stopni Celsjusza. Powoduje to spadek oporności magnetycznej i umożliwia zapisanie danych. Problem jednak w tym, że częste podgrzewanie talerza do takich temperatur bardzo mocno wpływa na jego trwałość. Do tej pory nie osiągnięto obiecujących wyników i nie wiadomo, czy prace nad tą technologią nie zostaną teraz zawieszone (przoduje w nich Seagate).

HAMR

Technologia MAMR natomiast wykorzystuje miniaturowy generator fal mikrofalowych o częstotliwości 20-40 GHz. Mikrofale dają podobny efekt jak podgrzewanie w technologii HAMR, ale nie mają ich wad. Dzięki polu mikrofalowemu również spada oporność na magnetyzację, a przy tym nie wzrasta temperatura nośnika. Jest identyczna jak w przypadku aktualnie stosowanych dysków. Do tej pory nikt nie sądził, że możliwe jest takie zminiaturyzowanie generatora mikrofal, ale Western Digital udało się to osiągnąć.

MAMR

MAMR posiada szereg zalet względem HAMR. Mowa tu między innymi o wykorzystaniu tych samych materiałów do produkcji talerzy jak do tej pory. MAMR nie wydziela znacznych ilości ciepła i nie degraduje nośnika, a co najważniejsze są już działające prototypy, które WD pokazało na swojej konferencji. Obecnie trwają też pierwsze testy wśród największych odbiorców dysków jakimi są centra danych. Masową produkcję pierwszych dysków MAMR planuje się na początek 2019 roku. Western Digital ocenia, że dopiero wtedy doczekamy się nośników o pojemności 16 TB i większych, a w perspektywie 8 lat pojemność dysków może wzrosnąć nawet do 40 TB.

MAMR vs HAMR

Ok, tylko po co to wszystko, mi wystarczy 2 TB

Możecie się zastanawiać czy faktycznie potrzebujemy w domowych komputerach dysków o pojemności 40 TB. Znajdą się pewnie tacy, którzy zapełnią i taką przestrzeń, ale należą oni do mniejszości. Tego typu nośniki będą sprzedawane głównie do centrów danych. Według prognoz opublikowanych przez Western Digitial zapotrzebowanie na przestrzeń przechowywania danych w serwerowniach będzie rosło średnio o 40% rocznie. SSD nie wypełnią tej luki, bo nadal są blisko dziesięciokrotnie droższe w przeliczeniu na cenę 1 TB pojemności w porównaniu do HDD. Jeśli wierzyć prognozom WD to nie zmieni się to przez najbliższe 10 lat, dlatego też technologia HDD jeszcze długo będzie obecna na rynku.

Grafiki pochodzą z publikacji AnandTech.