Компания Western Digital (WD) примерно неделю назад представила новый жесткий диск объемом в 14 ТБ. Речь идет о модели HGST Ultrastar Hs14. Прорывом это назвать нельзя, но значительным достижением — вполне. Но сейчас стало известно о реальном прорыве -новой технологии компании, позволяющей записывать на HDD информацию объемом свыше 40 ТБ.
Это стало возможным благодаря использованию таких перспективных технологий записи, как термомагнитная (HAMR) и микроволновая (MAMR) запись. Принцип, который лежит в основе обеих технологий, схож. Различаются они только тем, что в первом случае нужно использовать для нагрева поверхности пластины лазер, а во втором случае — микроволновое излучение. И в первом и во втором случае это позволяет изменять магнитные параметры пластины HDD.
Что касается лазера, что с ним есть определенные проблемы. Главное — это недолговечность головки, здесь срок работы головки на целых 3-4 порядка меньше того, что требуется для возможности использования жесткого диска. Это, конечно, не очень хорошо — технология все же многообещающая. Но расстраиваться не стоит, поскольку компания WD заявила о готовности к коммерческому использованию технологии MAMR записи.
По словам специалистов компании, им удалось решить основные проблемы, которые стояли перед разработчиками. Компания обещает выпустить жесткие диски объемом в 40 ТБ или даже больше уже к 2025 году. Начало создания технологической линии для производства таких дисков планируется на 2019 год. В общем-то, в том, что специалистам WD удалось добиться желаемого, нет ничего удивительного — работа над этой технологией ведется уже почти 10 лет.
У компании уже сейчас есть все необходимое для старта. Например, именно WD способна производить миниатюрные головки Damascene. Что касается генерации микроволнового излучения, то здесь используется генератор спинового момента (spin-torque oscillator, STO). Компания применяет многослойный полупроводниковый материал, где используются эффекты спиновой электроники.
Это не новинка — схожие структуры используются в магниторезистивной памяти. Сам генератор гораздо меньше, чем то, что предлагается в случае лазерного варианта — здесь приходится иметь дело и с лазером и с так называемой плазмонной антенной. Плюс ко всему, при использовании микроволнового излучения нет нагревания, неизбежно возникающего при работе лазера. Сочетание всех этих факторов приводит к плотности записи в 4 Тбит на квадратный дюйм или даже еще более высокой плотности.
Выше технология была названа прорывом, и это действительно так, поскольку микроволновое излучение дает возможность выйти за чисто технологический предел при использовании обычных средств взаимодействия с магнитной пластиной. Благодаря тому, что технология базируется на уже известных и используемых элементах, ее внедрение не будет слишком дорогостоящим, что положительно скажется на финальной цене продукта — то есть жестких дисках. Конечно, первые диски такого типа не будут дешевыми, но с течением времени их стоимость будет снижаться.
По словам WD, в первую очередь технология рассчитана на изготовление жестких дисков для дата-центров. Вице-президент исследовательского подразделения Western Digital Джон Риднинг сообщил в официальном заявлении, что MAMR технология позволит снизить стоимости хранения 1 ТБ данных, в чем технологические компании очень нуждаются.
Что касается производительности таких дисков, то она ниже, чем производительность SSD. Тем не менее, поскольку они снижают стоимость хранения 1 ТБ данных, новые HDD выгодны для центров обработки данных и облачных хранилищ, где ведется работа с огромными массивами данных. Возможно, через некоторое время такие диски попадут и в пользовательскую технику, включая NAS, систем видео наблюдения и внешних настольных хранилищ. В этом случае и обычные пользователи смогут хранить огромные массивы информации, включая видеоконтент в формате 8К HDR.
Кстати, некоторое время назад WD пыталась приобрести полупроводниковый бизнес Toshiba. Сделка сорвалась в пользу другого покупателя — консорциума во главе с Bain Capital. Сейчас Toshiba и Wester Digital пытаются договориться о совместном инвестировании в новую линию по производству чипов.
Комментарии (27)
Andriy1218
15.10.2017 22:01Как то прогресс с 14Гб в 2017 и до 40Гб в 2025(в планах) не особо впечатляет. Все таки привык до более быстрому прогрессу. Походу в плане постоянной памяти тоже наметилось спад в развитии. Хотя появления новых технологий всегда впечатляет.
ru_vlad
15.10.2017 22:28Как то прогресс с 14Гб в 2017 и до 40Гб в 2025(в планах) не особо впечатляет.
Может все Терабайт?
perfect_genius
16.10.2017 11:14Прогресс настолько быстрый, что не успеваем привыкнуть к новым порядковым названиям :)
Andriy1218
16.10.2017 13:34Ну да. В повседневной жизни более привык оперировать гигабайтами, поэтому и ошибся случайно на три порядка.
ns3230
15.10.2017 22:30Прогресс во многих областях электроники в последние годы замедлился. Разработчики полупроводников уже не могут следовать "закону Мура", а в случае с HDD дополнительные ограничения накладывает сам принцип устройства. За годы прогресса в области полупроводниковых чипов перепробовали разные методы литографии, разные материалы, используемые в их конструкции, меняли форму транзисторов, пытаются выстраивать многослойные конструкции. Транзисторы делают меньше, размещают плотнее, а вот с HDD сделать это тяжелее. Смена материала для производства дисков и головок не позволит поступить аналогично, а наращивание количества пластин при нынешних форматах не позволит вписаться в габариты. Вот и пытаются выжать "последние соки".
DrPass
15.10.2017 23:41Все таки привык до более быстрому прогрессу.
Так он уже давно в подобном темпе идет. Взять, например, 2010-й год, семь лет назад уже были в рознице доступны двухтерабайтники, а в конце года и трехтерабайтные появились. Сейчас вы можете купить десятитерабайтный диск, т.е. за семь лет емкость выросла чуть более чем в три раза. В сегменте процессоров, например, прогресс сейчас идет куда медленнее.ShadowMaster
16.10.2017 00:16Цена за гигабайт. За 10 лет для HDD она упала раза в 2. За последние 3-4 года и не упала. Как бы жесткие диски не ушли в свою узкую нишу. Все-таки есть потребность хранить дома большие массивы медиа-информации, на флеше это пока еще дорого и бессмысленно.
Gnuava
16.10.2017 11:33За последние 3-4 года она не упала только в рублевом эквиваленте, что печально.
В 2013 году 3 ТБ стоили 5 К, сейчас — примерно тоже.
saboteur_kiev
16.10.2017 15:138 лет назад впервые появились 3-х терабайтные диски.
То есть разница с 3 до 12 терабайт — примерно в четыре раза.
С 12 до 40 терабайт — разница тоже почти в четыре раза.
Когда вы успели привыкнуть к более быстрому прогрессу?
Alexmaru
15.10.2017 22:08Они могут и поспешить, если 10Тб SSD хотя-бы в SATA будут стоить около 500$. А пока уверены, что итак купят.
a5b
16.10.2017 02:11По прогнозам стоимость флеш-памяти за ГБ останется почти на порядок выше HDD ещё около десятилетия:
https://images.anandtech.com/doci/11925/02_-_flash-hdd-cpgb_575px.png (из статьи о MAMR)
При этом планарную флеш-память масштабировать уже некуда, в 3D NAND более "толстый" техпроцесс (порядка 40нм) и остаются ограничения на количество слоёв (сейчас десятки, ожидается сотня, вряд ли тысячи), а для дешевых SSD предсказывают внедрение QLC (4 бита на транзистор — т.е. один из 16 уровней, всего с несколькими сотнями гарантированных стираний — https://blog.architecting.it/qlc-nand-how-real-is-it-and-what-can-we-expect-from-the-technology/)
Dageron
16.10.2017 11:28Ключевые вопросы по этой новинке стандартны:
1) Каков срок службы подобного накопителя в рамкам активного использования?
2) Сколько лет накопитель может хранить данные, «лежа на полке»?
И о том, и другом, производитель традиционно умалчивает.green_worm
16.10.2017 11:42Есть предположение, что очень недолго.
Для сравнения:
Году примерно в 2010 брал переносной HDD на 1 Тб. В 2016 году начал умирать (раздел примерно в 200 Гб издох). Выделили в отдельный раздел и теперь работает двумя виртуальными разделами (естесственно, ничего важного не хранится). За эти годы катался со мной на мотоцикле на постоянке в рюкзаке и даже пару падений тоже произошли совместно.
Собсвтенно, в 2016 году взял жесткий на 2 Тб на замену. Через 3 месяца лежания в рюкзаке и катания в метро сдох (предположительно, головки) полностью даже без возможности вытащить инфу.
В принципе, можно в общих чертах прикинуть прогрессию.
PwrUsr
16.10.2017 12:49Давай я тебе ее разрушу. 3 года переносная тошиба 2 тера. Несколько раз ронял (выключенную к счастью). Корпус поколат и потрескан. По смарту и по MHDD обсалютно здоровый.
500 гига за 4 года вообще 2 чехла пережил zalmonовские которые сидюками прикидываются.
Причем чехлы живые в плане электроники и контактов но пластик от ударов разчалился. Но вот это всё вообще ни о чем не говорит.
Зы. Есть еще 13 тритер тошиб в НАСе… самая старая 4 года молодая 1.5… смарты чистые ошибок неи пороверенно ZFS.
sirocco
16.10.2017 14:47Я купил обычный десктопный винт на 1ТБ, Сегейт. Специально для хранения важных данных на «полке». Вот он чуть больше двух лет не тронутым лежал, недавно я его подключал, надо было вытащить инфу. Всё там нормально, данные целы, все проверки он прошёл. Два года не срок, но думаю, и пять пролежит без проблем. Также подключал студенческий диск IDE, на 10Гб, очень древний. За десять лет данные на нём не потерялись, хотя он уже десять лет назад был в предсмертном состоянии. Там, конечно плотность записи не такая как в современных, но думаю современным до быстрого саморазмагничивания тоже далеко.
saboteur_kiev
16.10.2017 15:15Вытащить инфу можно в любом сервисном центре по восстановлению дисков. Ибо у вас просто механическая проблема из-за постоянной тряски.
Чтоже касается размагничивания — думаю лет 20-40 можно не волноваться. Не факт, что можно будет прочитать штатным образом, но не из-за размагничивания, а именно из-за головок.
Sokol666
16.10.2017 12:07А что у них будет по скорости доступа к случайным данным? ещё печальней чем у текущих дисков?
vsb
16.10.2017 16:56Всё-таки забавно. Один мой преподаватель (пожилой человек) говорил, что сколько он живёт, столько и хоронят жёсткие диски, а они всё живут и живут. И мол попомните мои слова, будут они жить ещё долго. Вроде и SSD уже достаточно давно придумали, а никуда крутящиеся блинчики не денутся в ближайшие лет 10. Хотя надо всё же отметить, что нужды многих пользователей остановились на сотнях гигабайтов и для них SSD уже хватает, поэтому, видимо, в секторе потребительской электроники HDD всё же по большей части будет исчезать.
Xalium
А как считывать данные с таких дисков?
15432
Точно так же, как и с обычных. Считывающая головка по размерам меньше записывающей. Основная проблема была записать данные в один участок, не повредив данные в соседних. Предыдущей идеей был нагрев лазером:
— греем лазером маленький участок
— жахаем электромагнитом над ним (зацепляем и соседние участки)
— перезаписывается только этот маленький участок (потому что соседние не нагреты)
Статья несколько противоречива, так как (насколько я понял из статьи) суть та же, нагрев участка, только не лазером, а микроволнами. При этом в конце на слайде указано «No heat»
Black_Shadow
Вероятно, имеется ввиду нагрев головки.
arheops
Там вроде как не нагрев, а какие-то спиновые эффекты, меняющие возможность перемагнитится.
a5b
Считывать примерно так же — размер считывающего элемента головки меньше, чем записывающего. Нагрев и воздействие СВЧ позволяют перемагничивать меньшую площадь.
Считывающий элемент реагирует даже на очень слабые поля — https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_read-and-write_head#Magnetoresistance
При слишком плотных траках и сложностях с позиционированием могут ставить на тот же слайдер несколько считывающих элементов со сдвигом — Two-dimensional magnetic recording (TDMR, иногда 2DMR) "2 or more readers on the same trach or partially on adjacent tracks"
https://images.anandtech.com/doci/10218/seagate_hdd_areal_TDMR.png
https://www.anandtech.com/show/10470/the-evolution-of-hdds-in-the-near-future-speaking-with-seagate-cto-mark-re/4
Статья по MAMR: https://www.anandtech.com/print/11925/western-digital-stuns-storage-industry-with-mamr-breakthrough-for-nextgen-hdds
Toshiba экспериментировала с двухслойной записью, где выбор слоя для записи осуществлялся за счет разных СВЧ волн: https://www.forbes.com/sites/tomcoughlin/2015/07/09/3d-magnetic-recording/ (http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20150708/426923/, https://www.toshiba.co.jp/rdc/rd/detail_e/e1507_01.html)