Компания Toshiba смогла создать жёсткие диски ёмкостью выше 30 Тбайт, а преодолеть этот барьер ей помогли две технологии нового поколения: магнитная запись с подогревом (HAMR) и магнитная запись с использованием микроволнового излучения (MAMR).

Источник изображения: Toshiba

Технология HAMR, обеспечивающая запись данных с повышенной плотностью, подразумевает локальный нагрев участков диска при помощи лазерного луча — это позволяет влиять на магнитные свойства пластины. Toshiba удалось достичь ёмкости в 32 Тбайт на 10 пластинах, применяя также технологию черепичной магнитной записи SMR. Японский производитель планирует начать поставки тестовых образцов жёстких дисков на основе технологии HAMR в 2025 году.

Другая технология, MAMR, предполагает улучшение возможностей магнитной записи под воздействием микроволн. Toshiba первой продемонстрировала её эффективность и запустила массовое производство MAMR-дисков первого поколения в 2021 году. К настоящему моменту компания достигла ёмкости накопителя в 31 Тбайт за счёт установки 11 пластин, применения SMR и оптимизации обработки сигналов.

Компания достигла этих результатов благодаря многолетнему тесному сотрудничеству с производителем пластин для жёстких дисков Resonac и производителем считывающих и записывающих головок TDK. Toshiba и её партнеры намерены продолжать разработку технологий HAMR и MAMR, чтобы обеспечить поставки дисков большей ёмкости для центров обработки данных и облачных хранилищ.

Компания Seagate Technology начала сотрудничать с компанией Sony с сфере производства передовых жёстких дисков. Известная своим опытом в производстве лазерных диодов Sony будет выпускать для Seagate нанофотонные лазеры для записывающих головок, которые нужны для дальнейшего повышения ёмкости накопителей.

Источник изображения: Keiichi Furukawa / Nikkei

В начале 2024 года компания Seagate Technology представила новую платформу HDD Mozaic 3+ и первые 30-Тбайт накопители на её основе. В основе разработки лежит магнитная запись с подогревом записывающего слоя или HAMR. Для этого в записывающую головку встроен лазерный диод, который в момент записи разогревает магнитное зерно диаметром 35 нм до 400 °C. Традиционно магнитные головки для Seagate разрабатывала компания TDK. Теперь, как выяснилось, в этом также будет принимать активное участие компания Sony.

По данным японских источников, подразделение Sony Semiconductor Solutions начнёт производство специализированных лазерных диодов в мае. Для этого компания инвестирует в общей сложности около 5 млрд иен ($33 млн) в завод в префектуре Мияги, на севере главного острова Японии, и фабрику в Таиланде, где будут установлены новые производственные линии. Благодаря новым диодам компания Seagate намерена быстро нарастить выпуск жёстких дисков ёмкостью от 30 Тбайт и больше по мере совершенствования технологии.

Платформа Seagate HDD Mozaic 3+. Источник изображения: Seagate

Как считают аналитики, расширение предложений в сфере генеративного искусственного интеллекта быстро увеличивает спрос на центры обработки данных. Немецкая исследовательская компания Statista, например, подсчитала, что в 2025 году глобальное производство данных составит не менее 181 Збайт, что на 90 % больше, чем в 2022 году. На самом деле, проблема тут не в нехватке жёстких дисков, а в необходимости земли, строений и источников энергии, но это уже другая история.

Компания Backblaze, предлагающая услуги по резервному копированию и облачному хранению данных, опубликовала статистику по отказам жёстких дисков в 2023 году. Отчёт составлен на основе 35 различных моделей HDD, общее количество которых у компании перевалило за 250 тыс.

Источник изображения: Pixabay.com

Ниже представлена таблица со всеми 35 моделями HDD, количеством тех или иных накопителей, их среднем времени работы, а также количеством вышедших из строя жёстких дисков, включая их процентное соотношение. Примечательно, что в ассортименте Backblaze по-прежнему находятся рабочие модели HDD, которым уже более 8,5 лет. Среднегодовая частота отказов (AFR) для всех HDD составляет 1,7 %.

Ниже представлена более компактная выборка с самыми популярными моделями HDD и данные об их среднегодовой частоте отказов за последние три года. Примечателен здесь рост показателя AFR c течением времени, и это является несколько тревожным знаком — HDD становятся менее надёжными. Также заметим, что чаще других ломались 14-Тбайт накопители Seagate, а реже всех — 16-Тбайт HDD от Western Digital.

Компания также подготовила статистику среднегодовой частоты отказов (AFR) с учётом объёма HDD и времени работы начиная с первого квартала 2021-го года и заканчивая четвёртым кварталом 2023-го года. Как показывает график ниже, реже всего ломались модели HDD объёмом 6 Тбайт, а чаще всего — 10-Тбайт накопители.

Backblaze также предоставила данные среднегодовой частоты поломок HDD с учётом их возраста. В выборку попали жёсткие диски компаний HGST и Seagate, а также Toshiba и WD. За период 36 месяцев уровень поломок выше значения 1,5 % наблюдался только у жёстких дисков компании Seagate.

Однако данная выборка является не совсем репрезентативной, поскольку у Backblaze не набралось достаточного объёма данных для HDD от других производителей по этому показателю.