Компания Western Digital анонсировала первый в мире жесткий диск объемом 32 ТБ, в котором используются технологии ePMR и UltraSMR. Это модель WD Ultrastar DC HC690. Инженеры компании добавили дополнительную пластину, так что их теперь 11 вместо обычных 10. Достижение WD именно в том, что она первой выпустила на рынок свой диск такой емкости. У Seagate, например, были прототипы HDD объемом 30+ ТБ на базе 10 пластин с технологией HAMR, но в продаже их не найти. Что же, давайте посмотрим, что это за диск такой.
Новое слово в хранении данных: WD и технологии будущего
Жесткие диски нового поколения от Western Digital способны хранить до 32 ТБ данных, что является рекордным показателем для подобных устройств. Новая модель, выпущенная под брендом Ultrastar, ориентирована на центры обработки данных и оснащена улучшенными технологиями: UltraSMR для черепичной магнитной записи и ePMR для перпендикулярной магнитной записи с использованием дополнительной энергии.
Что касается дополнительной пластины, то у современных жестких дисков их чаще всего 10. Иногда их число иное, но производители так делают нечасто. Так, у модели Toshiba MG10 число пластин не 10, а 9, а объем старшего HDD в линейке менее 20 ТБ.
Если нужно увеличить емкость накопителя, есть два пути:
- повышать плотность записи данных на каждую пластину,
- добавлять дополнительные пластины.
В модели Ultrastar DC HC690 Western Digital применила оба этих подхода, увеличив количество пластин до 11, при этом сохранив стандартный 3,5-дюймовый форм-фактор, что позволяет использовать диск в существующей инфраструктуре дата-центров. Никаких изменений оборудования не требуется — все работает, как есть, из коробки.
Технические подробности
Одна из ключевых задач при разработке этого устройства — уменьшение расстояния между пластинами и оптимизация внутренних компонентов, таких как система головок и управляющая электроника. В результате этих изменений WD удалось не только добавить дополнительную пластину, но и уменьшить габариты устройства (146x102x261 мм против 147x102x261 мм у модели HC680 на 28 ТБ). Правда, диск сильно тяжелее своих «сородичей» — его вес увеличился до 1,47 кг. К примеру, предшественник, модель DC HC680, весила всего 0,67 кг. Тяжесть — это хорошо, тяжесть — это надежно!
Максимальная скорость передачи данных достигает 269 МБ/с, что превышает показатели предыдущей модели (261-265 МБ/с). Энергопотребление в простое варьируется от 0,17 до 0,18 Вт на терабайт емкости, что также является улучшением по сравнению с HC680 (0,2-0,21 Вт на терабайт).
Что касается технологий, применяемых компанией в конструкции диска, то это, как и говорилось выше, ePMR и UltraSMR.
ePMR (Energy-Assisted Perpendicular Magnetic Recording) — усовершенствованная версия перпендикулярной магнитной записи (PMR). Она используется для увеличения плотности записи на магнитные пластины жестких дисков.Технология ePMR улучшает согласованность переключения головки записи, что снижает «джиттер» (шумы при записи) и позволяет увеличить количество битов на дюйм (BPI).
В процессе записи на основную часть головки подается электрический ток, который создает дополнительное магнитное поле. Оно, если так можно выразиться, направляет процесс намагничивания битов данных по предпочтительному пути. Соответственно, каждый проход записи данных имеет более согласованную форму волны, что уменьшает джиттер (шум). Сокращается расстояние между записанными битами, что увеличивает BPI и плотность данных.
UltraSMR — усовершенствованная версия технологии Shingled Magnetic Recording (SMR), разработанная компанией Western Digital для увеличения плотности записи на жесткие диски. SMR позволяет записывать данные «внахлест», подобно тому, как черепица укладывается на крышу. В отличие от традиционной магнитной записи, где дорожки данных располагаются параллельно, в SMR дорожки частично перекрывают друг друга. Это повышает плотность записи, но может замедлять процессы записи из-за необходимости перезаписывать соседние дорожки.UltraSMR особенно эффективна в центрах обработки данных, где приоритет отдается емкости и энергопотреблению.
Собственно, эти диски, как и говорилось выше, предназначены именно для корпоративного сектора, в первую очередь — дата-центров.
Что у конкурентов?
Компания Seagate, главный конкурент WD, заявляла о планах выпустить HDD емкостью более 30 ТБ с технологией HAMR еще в 2023 году, однако эти устройства так и не поступили в продажу. Задержка с выводом продукции на рынок позволила Western Digital опередить соперника в гонке за лидерство в области высокоемких накопителей.
Seagate разрабатывает жесткие диски на 10 пластин, где повышение плотности записи достигается за счет технологии подогрева пластин лазером (HAMR). WD также экспериментировала с аналогичной технологией — MAMR, но, судя по всему, значительных успехов в этой области компания не добилась.
Технология SMR (Shingled Magnetic Recording) используется для увеличения плотности записи данных на пластинах жесткого диска. В отличие от традиционной магнитной записи (CMR), где данные записываются параллельно, SMR располагает их слоями, наподобие черепицы на крыше. Это позволяет увеличить количество дорожек на дюйм и, как следствие, повысить общую плотность данных.
HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) — это технология, применяемая Seagate, которая использует подогрев пластин до 500°C для увеличения плотности записи.
Будущее технологий хранения данных
Согласно прогнозам Института инженеров электротехники и электроники (IEEE), технологии хранения данных на основе традиционных жестких дисков будут развиваться значительными темпами в ближайшие десятилетия. Уже к 2028 году ожидается появление на рынке HDD объемом 60 ТБ.
Что касается долгосрочных прогнозов, к 2037 году возможно появление жестких дисков объемом 100 ТБ и более. Это станет следующим шагом в эволюции технологий хранения данных. Прогресс связывают с постоянным совершенствованием методов записи, улучшением магнитных материалов и уменьшением физических размеров компонент дисков. Развитие в этой области крайне важно, особенно в условиях растущего спроса на емкость хранения в корпоративных сегментах, таких как центры обработки данных, облачные сервисы и большие данные.
Тем не менее, даже несмотря на активное развитие технологий SSD (твердотельных накопителей), жесткие диски сохранят свою значимость благодаря их большей стоимости на гигабайт данных и долговечности. Прогнозируется, что объем продаж HDD вырастет с 166 миллионов единиц в 2022 году до 208 миллионов в 2028 году, и продолжит расти вплоть до 359 миллионов единиц к 2037 году. Спрос на большие объемы хранения данных в различных отраслях будет только увеличиваться, что подталкивает производителей к разработке новых решений для увеличения емкости накопителей.
В общем, будущее обещает нам много интересного! Но и в настоящем множество интересных достижений, о которых мы и стараемся рассказывать.
