Первый жёсткий диск в истории выпустила компания IBM в далёком 1956 году, а к началу 1980-х HDD стали основных устройством хранения информации для всех типов компьютеров. Кто-то говорит, что винчестеры устарели и пришло время заменять их на гораздо более эффективные SSD. Но в реальности «устаревшая» технология ещё не исчерпала свой потенциал. По мнению компании Seagate Technology, винчестеры не уйдут с рынка ещё 15-20 лет. Чтобы адаптироваться к современным требованиям, в жёстких дисках будет реализован ряд инновационных технологий.
Мировые продажи HDD постепенно снижаются уже несколько лет подряд. В III кв. 2015 года рынок упал до 118 млн шт. Для сравнения, в III кв. 2010 года было продано 164 млн винчестеров.
Несмотря на это, HDD по-прежнему остаются самым популярным носителем информации для компьютеров, а также самым дешёвым, исходя из цены за гигабайт. В ближайшие годы SSD не сможет сравняться с HDD по этому показателю, так что спрос на жёсткие диски сохранится.
Чтобы сохранить конкурентоспособность, винчестерам нужно улучшать технические характеристики: увеличивать объём и, следовательно, плотность записи информации. В прошлом году международный консорциум ASTC (Advanced Storage Technology Consortium) представил свой прогноз развития индустрии. По этому прогнозу, ёмкость HDD вырастет до 100 терабайт к 2025 году, благодаря внедрению новых технологий, как показано на диаграмме.
На смену современным PMR и SMR с гелиевым наполнением через пару лет придёт технология двумерной магнитной записи TDMR (two dimensional magnetic recording). В то же время, технология HAMR (heat-assisted magnetic recording technology) пока не готова для коммерческого производства жёстких дисков, сообщает Seagate, несмотря на то, что компании неоднократно показывали прототипы HAMR-винчестеров. Есть информация, что для таких дисков всё ещё не удаётся добиться приемлемых показателей надёжности работы.
«Мы говорили в прошлом году о двумерной магнитной записи и будем готовы выпустить такие винчестеры через год или два, — сказал Дэёв Мосли (Dave Mosley), президент по операциям и технологиям Seagate, выступая на конференции для аналитиков и инвесторов в сентябре этого года. — HAMR пока не готова для коммерческого выпуска, я не слишком доволен прогрессом за последний год, но это всё-таки прогресс».
На иллюстрации показана схема работы TDMR: она ещё больше увеличивает плотность записи информации на HDD за счёт наложения магнитных дорожек друг на друга. То есть сами дорожки будут меньше по размеру, чем считывающие головки, но это не помешает считыванию, поскольку отдельные биты на соседних дорожках будут смещены друг относительно друга.
Например, считывающая головка считывает сразу несколько соседних треков, а затем из них выбирается нужный, хотя инженеры сейчас работают над разными вариантами TDMR. Может быть, они решат использовать несколько считывающих головок одновременно.
По оценке Seagate, уплотнение методом TDMR повысит плотность записи информации на 5-10% для начала, потом ещё больше.
Технология термоассистируемой магнитной записи (HAMR) предусматривает кратковременный нагрев магнитной поверхности с помощью лазера во время записи данных. В реализации Seagate поверхность нагревается до 450°C лазером мощностью 20 мВт с длиной волны 810 нм.
Этот метод позволяет существенно увеличить плотность записи: с 1,1 Тбита на квадратный дюйм у SMR до 1,5 Тбита на квадратный дюйм и, в перспективе, до 2-5 Тбит на квадратный дюйм. Если удастся довести до ума технологию, это станет настоящей революцией на рынке HDD.
Seagate надеется отправить партнёрам первые образцы винчестеров HAMR в конце 2016-го или начале 2017 года, а массовые поставки начать год спустя. Но это при условии, что всё пойдёт по плану и удачно сложится.
В более далёкой перспективе инженеры начнут плотно дорабатывать ещё более продвинутые технологии записи, которые пока кажутся фантастикой: Bit Patterned Media Recording (BPMR), Heated Dot Magnetic Recording (HDMR), Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR).
Эти инновации позволят нам наслаждаться урчанием дисковых пластин ещё пару десятилетий, по прогнозу Seagate.
