Hel zamiast powietrza
Przez pewien czas firma WD (Western Digital) promowała technologię HelioSeal. Korzystające z niej napędy są o tyle ciekawe, że ich wnętrze wypełnione jest helem. Gęstość helu jest siedmiokrotnie mniejsza niż powietrza, dzięki czemu w dyskach tych udało się w znaczący sposób zmniejszyć opór stawiany przez gaz obracającym się talerzom i ramionom głowic. Mniejsze opory ośrodka pozwalają w 3,5-calowej konstrukcji „twardziela” upakować większą liczbę talerzy i głowic odczytująco-zapisujących. W najbardziej pojemnych dyskach korzystających z technologii HelioSeal konstruktorom udało się zmieścić ich aż osiem, a więc o trzy więcej niż w standardowych konstrukcjach dysków twardych.
Hel ma również o większe przewodnictwo termiczne, co ułatwia odprowadzanie ciepła generowanego przez mechaniczne podzespoły. W ten sposób uzyskano stabilną pracę przy znacznie mniejszych domenach. W konsekwencji większa liczba talerzy i wyższa gęstość zapisu sprawiły, że w sprzedaży zadebiutowały dyski o pojemności 14 TB – m.in. model WD Ultrastar DC HC530. Wadą technologii helowych jest to, że są one stosunkowo drogie. Cząsteczki helu są bardzo małe i trudno jest dobrze uszczelnić dysk, tak aby nie uciekał z niego gaz.
SMR w akcji
Jedną z alternatyw dla technologii helowych jest stosowana przez firmę Seagate SMR (Shingled Magnetic Recording). W systemach SMR zwiększenie gęstości zapisu uzyskuje się, minimalizując odstępy pomiędzy ścieżkami na talerzu dysku twardego. Ścieżki nakładają się tutaj na siebie nawzajem jak dachówki na dachu – stąd nazwa tej technologii, „gontowy zapis magnetyczny”.
Jedną z alternatyw dla technologii helowych jest stosowana przez firmę Seagate SMR (Shingled Magnetic Recording). W systemach SMR zwiększenie gęstości zapisu uzyskuje się, minimalizując odstępy pomiędzy ścieżkami na talerzu dysku twardego. Ścieżki nakładają się tutaj na siebie nawzajem jak dachówki na dachu – stąd nazwa tej technologii, „gontowy zapis magnetyczny”.
Nadchodzą HAMR i MAMR
Jednak to nie koniec technologicznych nowości. Pod koniec 2018 roku firma Seagate zaprezentowała dysk twardy o pojemności 16 TB, który korzysta z technologii HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording), czyli zapisu magnetycznego wspomaganego termicznie. Do zapisu wykorzystywana jest niewielka dioda laserowa zamontowana na każdej głowicy, która podgrzewa fragment powierzchni talerza do temperatury 400–700 stopni Celsjusza. W ten sposób zmniejsza się tzw. oporność magnetyczną materiału. Dzięki temu znacznie łatwiej jest namagnesować niewielkie domeny, zwiększając tym samym gęstość zapisu.
Bardzo podobnym mechanizmem dysponuje firma WD, jednak w jej wypadku zamiast diody laserowej używa się miniaturowego generatora fal mikrofalowych o częstotliwości 20–40 GHz. Technologia MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording), bo taka jest jej nazwa, daje podobny efekt zmniejszenia oporności magnetycznej jak podgrzewanie w technologii HAMR, ale nie występuje tu wzrost temperatury nośnika.
Twarde dyski zgodne z technologiami HAMR i MAMR o pojemnościach 16 i więcej terabajtów zaczną się pojawiać sukcesywnie na rynku już w tym roku. Obie pozwolą przekroczyć gęstość zapisu rzędu 10 Tbit/cal². Dzięki temu docelowa pojemność dysków wyniesie ponad 60 TB, a transfer danych może osiągnąć szybkość przekraczającą 1–1,5 GB/s. Firma Seagate zapowiedziała już, że w ciągu kilku miesięcy pojawią się w sprzedaży napędy o pojemności 20 TB, a w przyszłym roku, na początku tylko w centrach danych, zagoszczą dyski o pojemności 36–48 TB. Co ciekawe, do 2025 roku na półkach sklepowych będą już napędy o pojemności co najmniej 100 TB, produkowane zarówno przez Seagate’a, jak i WD!
