希捷:100TB硬盤將於2030年問世多磁頭臂結構將非常常見
根據希捷最近披露的產品和技術路線圖,公司有望在2026年之前交付50TB容量的硬盤驅動器,2030年之前交付約100TB的硬盤驅動器,下個十年初期交付120TB以上的設備。為了實現容量目標,希捷將採用新的磁記錄技術,與此同時為了確保其未來硬盤的高性能,該公司計劃更廣泛地利用其多磁頭臂技術,這項技術可使其硬盤機的效能加倍,並可能成為該公司某些產品線的標準功能。
提升容量
希捷表示,它正在按計劃在2026年的某個時候製造50TB硬盤,並在2030年製造100TB硬盤。目前,希捷正在向選定的客戶發售基於熱輔助磁記錄(HAMR)的3.5英寸20TB硬盤,並作為其Lyve存儲系統的一部分。HAMR將使希捷能夠以20%的年復合增長率(CAGR)提高其盤片的磁道密度,這意味著硬盤容量會向前邁出更大的步伐。
為了打造九片40TB硬盤,希捷需要將介質的磁帶密度提高到2600Gb/in2(2.6Tb/in2)左右。希捷已經實現了這樣的磁密度,不過目前還不清楚該公司是否已經有運行這種盤片的硬盤原型,還是只在spinstands設備上進行測試。但無論如何,可以確認細節已經擁有了能在幾年後為其產品提供動力的介質技術。
不過,想要製造出2600Gb/in2 (2.6Tb/in2) 密度的硬盤將需要三到五年的時間,才能為黃金時間做好準備,因為該公司仍需要打磨媒介技術,以及開發適當的磁頭、硬盤機、控制器和其他電子組件。
基於垂直磁記錄(PMR)技術的現代硬盤使用帶有CoCrPt-SiO2納米顆粒磁性薄膜的鋁或玻璃盤。以HAMR 為特色的硬盤則依賴具有高磁晶各向異性的磁性薄膜的玻璃盤,這可以確保晶粒非常細小。特別是,Seagate 使用了鐵鉑合金(例如L10-FePt)塗層的情況下。
據開發商介紹,如今的HAMR介質有望實現80TB~100TB容量的硬盤功能,但是,對於容量約為105TB、磁道密度為5~7Tb/in2的3.5英寸硬盤來說,由於磁粒會變得非常小,磁道會變得非常窄,因此需要新的有序顆粒磁性薄膜。但是,在”完全”位模式化介質(BPM) 技術以8Tb/inch2 磁道密度出現之前,有序顆粒介質預計將是一個相對較短的過渡期。
“我們看到有機會將這個設計空間用顆粒介質擴展到4Tb/in2到6Tb/in2的範圍,期望藉此成為介質的墊腳石,打開5Tb/in2到7Tb/in2的範圍。然後,我們將過渡到將密度開闢到8Tb/in2甚至更高。按照剛才介紹的磁帶密度CAGR,到2030年,我們有一條通往10TB單盤的道路。這就代表了我們對未來10到15年技術極限的展望。 “
提升性能
快速提升硬盤的容量對於維持希捷存儲產品的競爭力非常重要,但容量只是其中的一部分。連續讀/寫速度以及每TB 的隨機IOPS 效能也很重要。雖然讀/寫速度隨著扇區密度越來越高,但每TB 的IOPS 效能卻隨著硬盤機容量的增加而下降。數據中心運營商希望硬盤能夠提供或多或少相似的每TB IOPS性能,因為這將影響其服務質量。如果每TB的IOPS下降,數據中心必須以某種方式緩解,這就需要額外的投資。
提高硬盤每TB IOPS 效能的直接方法是使用一個以上的磁頭臂與讀/寫磁頭。使用兩個磁頭臂幾乎可以立即將吞吐量以及每TB的IOPS性能提高一倍,這對數據中心來說非常重要。此外,將磁頭臂的數量增加一倍,也可讓細節在出貨前測試硬盤機所需的時間縮短一半,因為使用兩個獨立的執行器可更快地檢查八或九個盤片,從而降低成本。