Western Digital (WD) готовится к выпуску первых жёстких дисков с технологией тепловой магнитной записи (HAMR) для создания накопителей объёмом 80–100 Тбайт к 2030 году. Однако компания уже работает над следующим поколением технологии хранения данных — магнитной записью с точечным подогревом (HDMR), которая обеспечит ещё более высокую плотность записи.

Источник изображения: Western Digital

HDMR представляет собой передовое решение, с бит-ориентированными носителями (BPM), что, по прогнозам, позволит достичь плотности записи около 8 Тбит/дюйм² и приведёт к возможности создания жёстких дисков (HDD) с 10-ю пластинами ёмкостью 120 Тбайт и более. Однако, как пишет Tom's Hardware, ожидается, что технология будет дорогостоящей, поскольку диски с битовым шаблоном должны быть физически сформированы с использованием литографии или травления в стерильных условиях.

Современные жёсткие диски используют пластины с зернистым магнитным покрытием, где отдельные зерна различаются по размеру и форме, создавая тем самым шум и ограничивая плотность записи. Для улучшения показателей производители применяют двухмерные (2D) магнитные головки. В частности, 10-пластинчатые HDD на 24 Тбайт от Western Digital имеют плотность около 1,2 Тбит/дюйм², а HDD Seagate на 30 Тбайт с HAMR имеют около 1,5 Тбит/дюйм².

Источник изображения: Western Digital

Предполагается, что при плотности записи около 5 Тбит/дюйм² станет сложнее не только надёжно считывать гранулированные носители, но и записывать на них, что подтолкнёт отрасль к переходу на упорядоченные гранулированные (OG) носители. Ожидается, что OG-носители будут содержать зёрна одинакового размера, расположенные через точные, повторяемые интервалы. Это позволит записывающей головке формировать биты данных с более чёткими границами и меньшим уровнем шума.

Упорядоченные гранулированные носители будут поддерживать плотность записи приблизительно до 7 Тбит/дюйм². Для достижения же 8 Тбит/дюйм² потребуются носители с битовым шаблоном (BPM), которые физически разделяют диск на изолированные биты с использованием литографии или других процессов. Однако BPM представляет собой более радикальный сдвиг в производстве, требуя сложной нанолитографии и точного контроля температуры, и поэтому влечёт за собой значительные производственные затраты. «Слишком сильный нагрев повредит соседние точки, а недостаточный приведёт к сбоям записи», — подчёркивают эксперты.

Western Digital ожидает, что HDMR появится не раньше следующего десятилетия, позволив выпускать HDD объёмом более 100 Тбайт. Примечательно, что в обновлённой дорожной карте компании больше не упоминается технология OG, которая была в планах в 2022 году. Это может свидетельствовать о намерении WD сразу перейти к более перспективным решениям, минуя OG.

Компания Western Digital рассказала о намерении приступить к производству жёстких дисков с технологией магнитной записи с подогревом HAMR к концу 2026 года. Использование этой технологии позволит вендору организовать серийное производство жёстких дисков высокой ёмкости — к 2030 году планируется выйти на 80–100 Тбайт.

Источник изображения: Jandira Sonnendeck / Unsplash

Первые жёсткие диски Western Digital на основе технологии HAMR будут представлены в 2026 году. Речь идёт о моделях на 36 Тбайт для дисков, изготавливаемых с использованием технологии традиционной магнитной записи (CMR), и 44 Тбайт для дисков с улучшенной «черепичной» магнитной записью UltraSMR. Компания ожидает, что к концу 2026 года эти диски будут протестированы её клиентами из числа поставщиков услуг облачных центров обработки данных, после чего Western Digital начнёт их серийное производство. Вендор намерен начать поставки своих HAMR-дисков в первой половине 2027 года.

«План состоит в том, чтобы перейти на HAMR, начиная с 36 Тбайт с технологией записи CMR и 44 Тбайт с UltraSMR. Мы планируем завершить квалификационные испытания этого продукта HAMR к концу 2026 календарного года, а затем начнём его серийное производство в первой половине 2027 года. Мы не просто начинаем сегодня работу над HAMR. Мы уже давно взаимодействуем с нашими клиентами в этом направлении», — рассказал гендиректор Western Digital Ирвинг Там (Irving Tam) во время недавнего выступления перед инвесторами. Он также добавил, что в настоящее время два крупных клиента компании уже тестируют HAMR-диски Western Digital.

Источник изображения: Western Digital

Производитель ожидает, что жёсткие диски HAMR будут развиваться в течение нескольких лет. Компания планирует начать выпуск дисков HAMR CMR ёмкостью 80 Тбайт и UltraSMR ёмкостью 100 Тбайт в районе 2030 года. Этому развитию будет способствовать не только HAMR, но и другие технологии компании, такие как OptiNAND. Таким образом, к концу десятилетия должны появится HDD, способные вместить втрое больше информации по сравнению с моделями, которые представлены на рынке сейчас.

Заметим, что основной конкурент WD в лице Seagate уже поставляет на рынок жёсткие диски с технологией HAMR — о выпуске первого в мире серийного винчестера с данной технологией компания объявила в декабре. Он обладает ёмкостью 32 Тбайт и использует черепичную магнитную запись (SMR), тогда как аналогичная версия с CMR обладает ёмкостью 30 Тбайт. Диски на 32 Тбайт есть и у WD, но в них используется ePMR, а не HAMR.

Компания Seagate объявила о планах приобретения Intevac, производителя оборудования для изготовления жёстких дисков (HDD). Intevac известна своей системой 200 Lean, которая использует процесс распыления для нанесения тонких плёнок на пластины жёстких дисков, формируя покрытия для накопителей с технологией HAMR. Сумма сделки оценивается в $119 млн.

Источник изображения: blocksandfiles.com

Стороны заключили окончательное соглашение о продаже Intevac за $4 за акцию наличными. Кроме того, перед закрытием сделки компания выплатит акционерам специальный дивиденд в размере $0,052 на акцию, увеличив тем самым общую стоимость сделки до $4,102 за акцию, что на 45 % выше цены закрытия акций Intevac ($2,83) на 11 декабря 2024 года, когда компания объявила о поиске стратегических вариантов развития.

Seagate приобретает Intevac, поскольку заинтересована в увеличении производственных мощностей для технологии HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) в связи с наращиванием производства таких накопителей. Аналитик консалтинговой компании Wedbush Мэтт Брайсон (Matt Bryson) отметил, что сделка может «снизить капитальные затраты [Seagate] с учётом необходимости обновления оборудования для поддержки HAMR». Это также свидетельствует об уверенности Seagate в своей технологии.

Источник изображения: Intevac

Если говорить о последствиях для конкурентов, приобретение Intevac компанией Seagate может затруднить переход на технологию HAMR для Toshiba и Western Digital, поскольку это снизит доступность оборудования. При этом Брайсон предположил, что эти компании вряд ли захотят приобретать оборудование у Seagate, своего конкурента.

Однако Western Digital и Resonac могут возразить против сделки на основании снижения конкуренции, что может привести к задержке завершения сделки или даже к её отмене. Тем не менее, предположительно, юридический отдел Seagate уже рассмотрел и исключил эту возможность.

Ожидается, что сделка будет окончательно закрыта в конце марта или начале апреля 2025 года после выполнения всех необходимых условий.

Американская компания Seagate Technology остаётся в авангарде сторонников технологии магнитной записи с подогревом (HAMR), расширяя ассортимент предлагаемых накопителей до моделей объёмом 36 Тбайт, объединяющих в одном корпусе 10 магнитных пластин с записью типа SMR.

Источник изображений: Seagate Technology

Технология SMR подразумевает «черепичную» магнитную запись с частичным перекрытием, она является более сложной в производстве и славится меньшей надёжностью в сочетании с более высокой стоимостью и меньшей скоростью передачи данных по сравнению с CMR — обычной (conventional) магнитной записью. Seagate для своих накопителей объёмом 32 Тбайт также использовала пластины с SMR, а пределом для CMR в исполнении Seagate были и видимо остаются накопители объёмом 30 Тбайт.

Конкурирующая Western Digital для достижения объёма в 32 Тбайт сочетает SMR и наличие 11 магнитных пластин вместо десяти. Seagate не только удалось сохранить при переходе к 36 Тбайт десять магнитных пластин, но и ограничиться технологией CMR. Western Digital в рамках CMR достигает только объёма 26 Тбайт при использовании 11 магнитных пластин. По сути, Seagate располагает магнитными пластинами типа CMR, чья плотность записи в полтора раза выше, чем у конкурента. Теоретически, в будущем компания за счёт различных ухищрений может увеличить её до 6 Тбайт на пластину.

Проблемой для жёстких дисков Seagate с технологией записи HAMR остаётся их слабая доступность в продаже. Пока даже модели объёмом 32 Тбайт не получили особого распространения. Новейшие накопители Exos M (Mozaic 3+) компании Seagate объёмом 36 Тбайт пока поставляются только избранным клиентам в ограниченных количествах для тестирования. Бум искусственного интеллекта подогревает спрос на жёсткие диски большого объёма, поскольку разработчикам нужны вместительные и при этом недорогие накопители. За скорость обработки данных в таких системах обычно отвечают SSD.

Компания Seagate официально выпустила жёсткий диск Exos M объёмом 32 Тбайт, созданный с использованием технологии магнитной записи с подогревом (HAMR). Продукт стал первым в мире HDD на основе HAMR, доступным для массового рынка. Новинка построена на базе платформы Mozaic 3+ и знаменует собой важный шаг в развитии технологий хранения данных. По словам компании, это «самый ёмкий жёсткий диск, когда-либо нами созданный».

Источник изображения: Seagate

Разработка HAMR-дисков велась Seagate на протяжении многих лет, начиная с 2007 года. Хотя компания неоднократно анонсировала выпуск подобных устройств, их появление для массового рынка постоянно откладывалось. В 2022 году Seagate объявила, что технология готова, но первые HAMR-диски начали поставляться ограниченному кругу клиентов. По информации Tom's Hardware, теперь диски Exos на базе Mozaic 3+ стали доступны для широкого круга потребителей.

На данный момент линейка Exos M включает две модели — диск с объёмом 32 Тбайт, использующий черепичную магнитную запись (SMR), и версию на 30 Тбайт с традиционной магнитной записью (CMR). Однако возникла небольшая путаница с названием новой серии. На официальной странице продукта она обозначается как Exos M, но в URL-адресе упоминается Exos M 3+, одновременно в тизере на YouTube фигурируют оба варианта. В компании пока не дали чёткого комментария по поводу финального названия.

Стоит сказать, что важным преимуществом Exos M является его совместимость с существующими компьютерными системами. Это значит, что пользователям не придётся менять свои устройства для перехода на новые HAMR-диски, а процесс внедрения технологии на массовый рынок, соответственно пройдёт быстрее, что особенно важно для популяризации продукта. Однако пока неясно, чем именно новые Exos M отличаются от первых дисков Mozaic 3+, так как подробной технической информации на сайте производителя нет.

Примечательно, что основным конкурентом Seagate в сегменте HDD высокой ёмкости является компания Western Digital. Так, в октябре прошлого года они выпустили диски на базе технологии ePMR, включая 32-терабайтную модель. Таким образом, хотя Seagate и выпустила 32-терабайтный HAMR-диск первой, Western Digital, похоже, первой начала серийные продажи HDD на 32 Тбайт. Тем не менее, Seagate за счёт своей технологии HAMR надеется получить преимущество в будущих продуктах.

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 решила развеять некоторые «мифы и заблуждения» о надёжности жёстких дисков с технологией магнитной записи с подогревом (HAMR). Производитель утверждает, что среднее время наработки на отказ жёстких дисков с HAMR давно сравнялось с современными дисками с перпендикулярной записью (PMR).

Источник изображения: Seagate

Seagate довольно давно продвигает HAMR HDD под маркой Mozaic 3+, однако её огорчает, что у многих людей «сложилось неверное представление о качестве, надёжности и зрелости технологии». Согласно новой записи в блоге компании, диски на основе технологии HAMR тестируются ей в «полевых условиях» с 2016 года, а на платформе Mozaic 3+ выпущено и протестировано более полумиллиона дисков. «За последние два года надёжность HAMR HDD увеличилась на 50 % и достигла уровня обычных жёстких дисков с PMR», — пишет Seagate, не раскрывая процент протестированных дисков от общего количества выпущенных.

По словам Seagate, время наработки на отказ дисков с технологией HAMR составляет 2,5 млн часов, что соответствует показателю корпоративных Seagate Exos на основе PMR. Ожидаемый срок службы дисков Mozaic 3+ составляет семь лет, в то время как аналогичный показатель для дисков с PMR производитель оценивает в четыре года. Благодаря внедрению HAMR Seagate надеется со временем достичь объёма диска в 50 Тбайт.

Seagate достаточно давно планировала начало массового производства жёстких дисков, выполненных по технологии магнитной записи с подогревом (HAMR). На днях компания представила платформу Mozaic 3+ на технологии HAMR, которая закладывает основу для быстрого масштабирования плотности записи HDD в течение следующих нескольких лет. А семейство продуктов Seagate Exos уже пополнилось жёстким диском ёмкостью 30 Тбайт, построенным на этой платформе.

Источник изображений: Seagate

В новых жёстких дисках Seagate Exos ёмкостью 30 Тбайт используются пластины с плотностью записи 3 Тбайт на пластину. Seagate планирует в ближайшие несколько лет увеличивать плотность записи на 20 % в каждом следующем поколении HDD. Этот показатель значительно выше, чем увеличение плотности записи HDD с технологией CMR, которое составило в среднем 8 % от поколения к поколению в течение последних 10 лет.

Seagate планирует начать поставки новых HDD гиперскейлерам уже в этом квартале. По утверждению компании, средний клиент, перешедший с традиционных накопителей с магнитной записи ёмкостью 16 Тбайт на новые 30-терабайтные HDD, может почти удвоить ёмкость своих серверных стоек при той же занимаемой площади. Это обеспечивает преимущества совокупной стоимости владения и заметно снижает энергопотребление дата-центров. Среднее потребление Exos X16 — 9,44 Вт, что в пересчёте на 1 Тбайт составит 0,59 Вт/Тбайт. Новый Exos ёмкостью 30 Тбайт потребляет 10,5 Вт, что обеспечивает 40 % экономию электроэнергии на 1 Тбайт (0,35 Вт/Тбайт).

В своём пресс-релизе Seagate опубликовала список «прорывных технологий», использованных в новой платформе Mozaic 3+:

1. Увеличение плотности записи определяется в первую очередь уменьшением размера зёрен в магнитных носителях, что снижает стабильность записи. Совместно с Showa-Denco была разработана железо-платиновая сверхрешетка с повышенной магнитной коэрцитивностью, обеспечивающая точную и стабильную запись данных.
2. Процесс HAMR требует нагрева зерна для изменения его состояния, Seagate добилась этого с помощью нанофотонного лазера, который вертикально интегрирован в подсистему плазменной записи.
3. Спинтронный считыватель седьмого поколения — Mozaic 3+ включает в себя одни из самых маленьких и чувствительных в мире датчиков для считывания магнитного поля, который обеспечивает качественное и быстрое чтение данных с диска.
4. Новый контроллер, основанный на 12-нм техпроцессе TSMC, по утверждению Seagate обеспечивает в 3 раза большую производительность по сравнению с существующими решениями.

Seagate ожидает, что платформа Mozaic 5+ обеспечит ёмкость 5 Тбайт на пластину уже в 2028 году. Это прекрасная перспектива, но не стоит забывать о том, что повышение плотности записи — лишь один из аспектов хранения данных. Само по себе такое масштабирование не улучшает показатель количества операций ввода-вывода (IOPS). Платформа Mozaic 3+ действительно обеспечивает существенное увеличение плотности хранения данных, но соперничать в скорости доступа с современными SSD ей не под силу.

Seagate сотрудничает с Showa-Denco по вопросам проектирования пластин и с TDK по записывающим головкам. Seagate получила ограниченное по времени эксклюзивное право на использование этих технологических достижений, что может в будущем дать ей конкурентное преимущество перед другими производителями жёстких дисков на базе HAMR. Компания ожидает, что технология Mozaic 3+ наряду с применением в системах резервного копирования и хранения «холодных» данных будет использоваться в NAS и системах видеонаблюдения, поэтому появление HAMR в семействах IronWolf и SkyHawk — лишь вопрос времени.

На квартальном отчётном мероприятии представители Seagate Technology заявили, что компания начала получать выручку от поставок систем хранения данных Corvault, использующих накопители с технологией магнитной записи с подогревом (HAMR). В следующем году компания собирается развернуть поставки подобных накопителей в массовых количествах отдельно от готовых систем хранения данных.

Источник изображения: Seagate Technology

Соответствующее признание, по данным ресурса Tom’s Hardware, сделал финансовый директор компании Джанлука Романо (Gianluca Romano). Широкая доступность систем Corvault на основе HAMR-накопителей ожидается к концу текущего календарного года. Клиенты компании в облачном сегменте также продолжают получать образцы HAMR-накопителей объёмом более 30 Тбайт. Массовые поставки таких жёстких дисков будут развёрнуты в начале 2024 года. Попутно планируется наладить поставки HAMR-накопителей в корпоративном серверном сегменте и на направлении систем хранения и обработки видеоданных, причём в последнем случае речь идёт о накопителях меньшего объёма.

Если клиенты Seagate в силу каких-то причин не хотят переходить на решения с HAMR, но желают получать более ёмкие накопители, то им вскоре будет предложено новое поколение накопителей, использующих технологию перпендикулярной магнитной записи (PMR) и «черепичной» магнитной записи (SMR). Ёмкость данных моделей должна превысить 24 Тбайт, если верить заявлениям руководства Seagate, сделанным на этой неделе. В семействе накопителей с технологией записи PMR это будет последнее поколение жёстких дисков. В дополнение к уже перечисленным технологиям оно может использовать метод двухмерной магнитной записи (TDMR).