Корпорация Seagate уже достаточно давно анонсировала свои жесткие диски нового типа с очень высокой плотностью хранения информации. Речь идет о HDD с необычной технологией прогрева «блинов» дисков при помощи лазера. Это нужно для повышения плотности записи данных, в результате чего производителю и удалось достичь весьма высокой емкости диска — от 30 терабайт. Подробности — под катом.
Сначала о самой технологии
Компания заявила о создании новой платформы, которая получила название Mozaic 3+. Она базируется на технологии HAMR, которая вовсе не является новинкой нового года. Известно о ней достаточно давно, но сами HDD от Seagate — первые, где эта технология применяется.
HAMR — аббревиатура, расшифровывается она как Heat-assisted magnetic recording («термомагнитная запись»). Технология позволяет достичь плотности записи в 2,32—7,75 Тбит/см².
В процессе работы пластины жесткого диска локально нагреваются лазером и перемагничиваются в ходе записи данных. Нагрев достаточно высокий — вплоть до 500 градусов Цельсия. Он позволяет обеспечить возможность намагничивания поверхности относительно слабым магнитом. Температура никак не влияет на химические свойства пластины, что касается физических — речь идет лишь об изменении магнитных свойств, и на этом все.
Внутри диска — 10 стеклянных пластин с магнитным слоем. Он представляет собой железо-платиновую сверхрешетку, которая обладает полезным свойством — так называемой магнитной коэрцитивностью. Коэрцитивность — это способность магнитно-кодированных данных противостоять внешним магнитным воздействиям. Обычно выделяют два значения: высокая коэрцитивность (HiCo) и низкая коэрцитивность (LoCo).
Что касается лазера, то разработчики создали систему с вертикальным нанофотонным лазером, который и нагревает поверхность «блина» диска в процессе работы. Кроме лазера, компания создала и новый тип считывающей головки, которая способна считать весьма плотно записанные данные. Для того, чтобы управлять системой чтения/записи, Seagate пришлось разработать и новый контроллер, который управляет всей «начинкой» диска. Журналисты Tom's Hardware заявили, что это чип может базироваться на архитектуре RISC-V.
Зачем все это нужно? Для увеличения плотности записи, причем информация не теряется и после снижения температуры поверхности. Над HAMR компания Seagate работает с 1998 года, в проекте принимает участие подразделение Seagate Research. Спустя 20 лет после старта проекта удалось создать первый диск на базе HAMR — в 2018 году компания представила HDD емкостью в 16 ТБ.
Что касается нового продукта, то им станут диски серии Exos, которые предназначены для работы в системах центров обработки данных. Отгрузка HDD начнется уже в I квартале 2024 года. Сначала запланированы поставки устройств с емкостью в 30 ТБ, а затем стартует и продажа более емких дисков. К слову, у новых дисков показатель IOPS (число операций ввода/вывода в секунду) на гигабайт несколько ниже, чем у «обычных» корпоративных HDD. Но зато компании удалось улучшить параметры скорости последовательного чтения и записи.
В настоящий момент часть выпущенных дисков уже устанавливается в СХД Exos Corvault, которое тоже разработано Seagate. В стойке форм-фактора 4U размещается 106 HDD, подключённых посредством интерфейса SAS.
Что еще?
В первую очередь, новые диски предлагаются корпоративным клиентам. Seagate заявила, что заинтересованных партнеров много, это, преимущественно, операторы ЦОД, крупные облачные провайдеры и компании, у которых есть собственные корпоративные дата-центры.
В будущем разработчики планируют увеличить плотность записи данных. У технологии HAMR есть свои пределы, поэтому для достижения новых результатов компания собирается комбинировать нагревание лазером вместе с черепичной записью SMR. Плотность записи на пластине, с использованием этой технологии, составляет около 1 248 Гбит/дюйм².
Есть и еще одно направление — это PMR, технология перпендикулярной магнитной записи. PMR — это метод записи данных с использованием перпендикулярной магнитизации, который обеспечивает размещение информации на параллельных дорожках. Однако кажется, что диски, созданные с применением этой технологии, достигли своего технологического предела. Недавно компания Seagate представила HDD объемом 24 ТБ и заявила, что для технологии PMR это почти предельное значение, и дальнейшее развитие в этом направлении лишено смысла. Тем не менее, комбинирование PMR с другими методами, возможно, тоже позволит увеличить плотность записи данных.
Эти HDD тоже будут позиционироваться, как корпоративный продукт — просто потому, что для обычного пользователя они слишком дороги. Наверное, при желании купить такой HDD будет можно, но в пользовательский сегмент диски не войдут.
В ближайшем будущем HAMR будет использоваться для иного типа продуктов, включая комплексные предложения «под ключ» — сетевые хранилища, системы обработки видео и изображений и т.п. Диски будут совместимы с обычными десктопными ПК, поэтому ими смогут, вероятно, воспользоваться и обычные покупатели.
Что касается платформы Mozaic, то ее планируется совершенствовать и саму по себе. Так, четвертое поколение платформы позволит появиться в продаже HDD емкостью в 40 ТБ и выше, а пятое — 50 ТБ и выше.
