HAMR: a következő ugrás most következik

A Seagate már 2017-ben bejelentette, hogy a Heat-Assisted Magnetic Recordingot (HAMR) alkalmazó első merevlemezeket 2018 végéig szállítják a legfontosabb ügyfeleknek.

Most bejelentjük, hogy a Seagate már szállítja a HAMR-egységeket az ügyfelek integrációs tesztjeihez – és az eredmények megfelelnek a várakozásoknak. A HAMR-meghajtók ugyanolyan egyszerűen integrálhatók és hasonlóan működnek, mint bármely hagyományos meghajtó. A minősítési teszteken a meghajtókba beépített kiszámíthatósággal mentek át.

A sikeres HAMR-tesztek megerősítik, hogy termékeink plug-and-play, megbízhatóak, és készen állnak a jövő évi kísérleti sorozatszállításra:

• Gyárthatóság: Több mint 40 000 HAMR-meghajtót gyártottunk; kísérleti sorozat 2018-ban, 20TB feletti meghajtók sorozatszállítása 2019-ben; a meghajtók ugyanazon az automatizált összeszerelősoron készülnek, mint a jelenlegi termékek
• Kapacitás: Elérte a 2 Tbpsi területi sűrűséget; 30%-os éves sűrűségnövekedés a HAMR-en az elmúlt kilenc évben
• megbízhatóság: A tesztek igazolták a 2PB feletti egyfejű adatátvitelt, ami meghaladja a valós specifikációkat
• Egyszerűség:
• Költség: Az ellátási lánc teljes mértékben kiépült és készen áll a bevezetésre; az egy TB-ra vetített tervezett költségek felülmúlják a hagyományos PMR-technológiát

A HAMR olyan technológia, amely a merevlemezen tárolható adatmennyiség következő nagy növekedését teszi lehetővé. Olyan újfajta médiamágneses technológiát alkalmaz minden egyes lemezen, amely lehetővé teszi, hogy az adatbitek, vagyis a szemcsék minden eddiginél kisebbek és sűrűbbek legyenek, miközben mágnesesen stabilak maradnak. Egy kis lézerdióda, amely minden egyes rögzítőfejhez csatlakozik, felmelegít egy apró pontot a lemezen, ami lehetővé teszi, hogy a rögzítőfej megfordítsa az egyes nagyon stabil bitek mágneses polaritását, és így lehetővé teszi az adatok írását.

Ebben a rövid videóban ismertetem a PMR-ről (merőleges mágneses rögzítés) a HAMR-re való áttérés szükségességének lényegét:

Miért kell egyre nagyobb adatsűrűséget elérni?

Az IDC nemrég kiadott Data Age 2025 című jelentése szerint a világméretű adattermelés 2025-re 163 zettabájtra (ZB) fog nőni. Ez tízszerese a 2017-ben előállított adatmennyiségnek.

Az IDC továbbra is azt állítja, hogy a merevlemezek központi szerepet fognak játszani az adattér 70 százalékának kezelésében. Más szóval, a merevlemezek jövője nagyon fényes, feltéve, hogy a technológia továbbra is hatalmas kapacitást kínál. A HAMR a következő adatsűrűséget növelő technológia azon az útiterven, amelyet a legnagyobb tárolástechnológiai szolgáltatók az Advanced Storage Technology Consortium (ASTC) részeként határoztak meg, az iparági konszenzust képviselve.

A Seagate régóta vezető szerepet tölt be a merevlemez-technológia jövőjébe történő beruházások terén, hogy megoldja az adatközpontok különböző fájdalmas pontjait. A Seagate az egyre növekvő exabyte-os keresletet támogató területsűrűségű innovációra összpontosít lézerrel. A Seagate emellett továbbra is élen jár a teljesítmény skálázásában, az IOPS és a késleltetés javítását célzó fejlett technológiák innovációjával, valamint a TCO-követelmények technológiai szintű innovációval történő kezelésében a Helium, az SMR és más kezdeményezések révén.

A HAMR biztosítja az egyetlen utat a területi sűrűséggel kapcsolatos vezető szerephez

Noha a Seagate jellemzően az új kapacitáspontok szállításában jár elöl, a Seagate technológiai bevezetései összhangban vannak az ASTC technológiai migrációval kapcsolatos nézeteivel. A fent látható ASTC-útiterv szemlélteti az ASTC nézetét arról, hogy a rögzítési technológia hogyan fog egyik technológiai platformról a másikra vándorolni. A Seagate jövő évi HAMR bevezetése ezt a konszenzust tükrözi.

A képen a színes nyilak csúcsai jelzik az egyes technológiáktól várható hozzávetőleges adatsűrűség-képességet. Az ASTC hivatalos kritériumokat határozott meg az új technológiai bemutatók érvényességének mérésére, beleértve azt is, hogy az területsűrűséget hogyan fogják mérni.

A Seagate már bemutatta a 2 Tbpsi-t meghaladó működő HAMR-meghajtókat az ASTC-kritériumok alapján, olyan kapacitást elérve a gyártás előtti technológiával, amely meghaladja a CoPt adathordozók bitcellák hőstabilitásának határait.

Egyértelmű, hogy a HAMR az egyetlen olyan, jelenleg kutatott és tesztelt technológia, amely képes a szükséges következő lépést biztosítani a területsűrűség terén. A PMR (merőleges mágneses rögzítés) korlátainak elérésével a HAMR teljesen visszavezet minket a területi sűrűség növekedésének útjára. Ez az egyetlen olyan közeljövőbeli technológia, amely a BPMR-rel (Bit Patterned Media Recording) párosítva végső soron 10 Tbpsi elérésére képes, ami a PMR-hez képest tízszeres javulást jelent az elkövetkező évtizedben.

A HAMR 2019-re 20TB feletti meghajtókat fog biztosítani, majd ezt követően az előrejelzések szerint 30 százalékos CAGR (összetett éves növekedési ütem) mellett 2023-ra 40TB vagy annál nagyobb adatsűrűséget fog elérni. Az adatsűrűség ilyen mértékű növekedése egyedülálló a HAMR számára, és kulcsfontosságú az adatközpontok által a merevlemezektől megkövetelt folyamatos TCO-előny biztosításához. Valójában, bár az új HAMR-összetevők fejenként némi többletköltséget jelentenek, a HAMR-meghajtók összességében a PMR-meghajtókhoz képest csökkentett TB-enkénti költséget biztosíthatnak, mivel a lemezenkénti teljes kapacitás puszta növekedése miatt.

A HAMR az SMR-rel (Shingled Magnetic Recording) és a TDMR-rel (Two-Dimensional Magnetic Recording) párosítva a legjobb TB-enkénti költséget biztosíthatja az iparág számára, és a párhuzamosítási technikákkal párosítva a teljesítmény a kapacitásnövekedéssel együtt skálázható. A HAMR-termékek előnyei minden szegmensen átívelnek; a HAMR lehetővé teszi mind az ügyfél-, mind a vállalati termékek úszósávjának növekedését az egyes piacok kapacitás- és teljesítményigényével.

A HAMR technológia már készen áll

A HAMR technológia ma már készen áll – és a Seagate már megbízható HAMR-meghajtókat gyárt.

Tíz évvel ezelőtt a HAMR-hez szükséges új fej- és médiatervek fejlesztése és szállítása bonyolultnak tűnt. Olyan új médiabevonatot kellett meghatározni és kifejleszteni, amely mágnesesen elég “kemény” ahhoz, hogy megakadályozza az egyre kisebb bitszemcsék véletlenszerű polaritásváltását, de elég “puha” ahhoz, hogy könnyen és gyorsan felmelegíthető és lehűthető legyen ahhoz, hogy ezeket a biteket a rögzítőfej át tudja kapcsolni. Aztán ott voltak még a kérdések, hogy hogyan lehet a lézerdiódákat és a közeli térátalakítókat beépíteni a rögzítőfejekbe.

A hagyományos technológiához képest minden fejbe lézert építeni bonyolult. De a Seagate iparágvezető kutatási és fejlesztési csapata egyik kérdést a másik után oldotta meg – és végül a mai HAMR-architektúránk egyszerűbb, mint bármely más megközelítés a PMR utáni nagyobb adatsűrűség biztosítására.

Már több mint 40 000 HAMR-meghajtót építettünk és teszteltünk (és több millió HAMR-fejet építettünk). Ezek a meghajtók bebizonyították, hogy képesek megbízhatóan több mint 2PB adatot átvinni egy adott fejre; ez egy 12TB-os meghajtónál 35PB átvitt adatot jelent egy ötéves élettartam alatt – ami messze meghaladja a valós alkalmazási elvárásokat. És néhány iparági megfigyelő korai aggályai ellenére a Seagate HAMR-meghajtókban nem alkalmaznak kopáskiegyenlítést, és nincs is rá szükség az általunk bizonyított megbízhatóság eléréséhez.

A HAMR-meghajtókban használt üveghordozók megbízhatósága jól megalapozott, és a Seagate a hordozók fejlesztésének és gyártásának vezető szakértője. A jelenlegi üveghordozó-ellátási láncunk 2,5M MTBF-t mutatott ki a szállított termékkel.

A teljesítmény, a hő és a kapcsolódó rendszerek megbízhatósága ugyanilyen névleges. Az ügyfelek rendszereibe integrált HAMR-fejek írás közben 200 mW alatti teljesítményt fogyasztanak – ez a meghajtó által véletlenszerű írás közben felhasznált 8 W-os összteljesítménynek csak egy apró százaléka, és a teljes energiafogyasztás könnyen fenntartja a szabványos meghajtókkal egyenértékű teljes energiafogyasztást. Így a meghajtó hőmérséklete nem emelkedik. Természetesen a HAMR-meghajtókban az írási folyamat során a lézerdióda felmelegíti a hordozót – de minden egyes bit egy nanoszekundum alatt felmelegszik és lehűl, így a HAMR-lézer egyáltalán nincs hatással a meghajtó hőmérsékletére vagy a hordozó általános hőmérsékletére, stabilitására vagy megbízhatóságára.

A lényeg: HAMR-meghajtóink ugyanolyan adatközpontok megbízhatósági követelményeinek fognak megfelelni, mint egy PMR-meghajtó.

Már gyártják

A korai HAMR-egységeink megbízható kialakításán és bizonyított képességein túlmenően a sorozatgyártáshoz szükséges megbízható gyártási infrastruktúrát is kifejlesztettük és telepítettük. Mivel a HAMR-meghajtók már a gyártóüzemünkben készülnek, a belső és külső ellátási láncunk szilárdan működik, és a sorozatgyártási eszközök online vannak.

Ahogy, ahogy a megnyitóban említettem – miután a K+F&D, termékfejlesztési és mérnöki tesztelési csapataink szakértelmét a HAMR megvalósítása érdekében bevetettük, idén megkezdtük az első egységek szállítását az ügyféltesztekhez, miközben a végleges termék 2018-as szállítására készülünk.

Az eredmények megvannak. “A HAMR tesztelése eseménytelenül zajlott”, mivel a meghajtók egyszerűen csak csatlakoztathatók és működnek, és az egységek hatékonysági aránya megegyezett bármely általános, kiadás előtti minta merevlemezes meghajtó futtatásával. Az ügyfélnek semmi különlegeset nem kellett tennie a meghajtókkal, azok “plug and play” módon működtek, és minden elvárt szabványnak megfeleltek.

Egyszerűen működnek.

Üdvözöljük a nagy kapacitású merevlemezek jövőjében.