יצרני הכוננים הקשיחים הגדילו את העין בצפיפות, כונן של 20tb

טכנולוגיית הכונן הקשיח היא לעתים קרובות פלא מוערך. טכנולוגיית השבבים ראויה לאשראי רב ממה שהיא מקבלת ליצירת העולם המודרני, אך ייצור מוליכים למחצה מוליך זוכה לתשומת לב רבה בהרבה מטכנולוגיית הכונן הקשיח. עם זאת, כוננים קשיחים המשיכו להעניק לנו יותר ויותר קיבולת באותו שטח במשך עשרות שנים, בעקבות מגמה כללית דומה לחוק מור, אך לא בצורה חלקה - צפיפות הכונן הקשיח נוטה לצמוח מהר מאוד עם הצגת טכנולוגיה חדשה, ו להאט עד שהחידוש הגדול הבא יבוא.

כרגע אנחנו נכנסים רק לשלב המעבר. הטכנולוגיה העכשווית, המכונה הקלטה מגנטית בניצב (PMR) העומדת בבסיס כמעט כל הכוננים הקשיחים המיוצרים כיום, מתחילה להיגמר. טכניקות חדשות כמו הקלטה מגנטית בסיוע חום (HAMR) נמצאות בדרך אך עדיין נותרות מספר שנים.

כתוצאה מכך, אנו רואים שכוננים מתמחים מגיעים ליכולות חדשות - למשל, הכונן החדש של Seagate 8-class במחלקה העסקית, וגרסת ה- 10TB של HGST - אך הכוננים הקשיחים הבסיסיים של הצרכן אינם ממהרים להשיג צפיפות רבה בהרבה. עברו מספר שנים מאז שבאמת העיינתי בטכנולוגיה זו, ולכן ניצלתי את ההזדמנות לאחרונה לדבר עם יצרני הכוננים על הטכנולוגיה ולאן היא פונה.

במשך כמה השנים האחרונות הכוננים משתמשים בתהליך PMR וכיום כונני הזרם המרכזי בעלי צפיפות אווירית של 650 ג'יגה ביט / מ"ר. אינץ ', המאפשר 500 ג'יגה-בייט לפלטה בכונן של 2.5 אינץ' ו- 1 טרה-בתים לפלטה בכונן בגודל 3.5 אינץ '. (ברוב הכוננים הקשיחים יש מספר פלטות שנכתבות משני הצדדים.)

כמה כוננים לקחו את זה קצת יותר קדימה, ועברו ל -1.2 טרה-בית לכל מגש, מה שמאפשר 6 טרה-בייט בכונן בגודל 3.5 אינץ '; או אפילו כונני 2TB ארכיוניים באמצעות שלושה פלטות בגודל 2.5 אינץ ', כך אומר וויליאם קיין, סגן נשיא הטכנולוגיה של Western Digital. ומארק Re, סמנכ"ל בכיר של Seagate וקצין טכנולוגיה ראשי, אומר שהוא מאמין "שיש עדיין הרבה קילומטראז 'בטכנולוגיה הנוכחית, " תוך שימוש בסבולות הדוקים יותר כדי לשפר את הצפיפות.

מעבר לכך, כדי לדחוף צפיפות בטווח הקרוב, מספר יצרני כוננים פונים לטכנולוגיות חדשות.

הקלטה מגנטית רעועה (SMR)

סייגייט דחף טכניקה המכונה הקלטה מגנטית שלבקת חוגרת (SMR) שבה המסילה שראשי הכונן עוקבים אחריהם חופפים, כמו רעפים על גג. לטענת Re, טכנולוגיה זו יכולה לאפשר דחיפה של 25 אחוז בצפיפות האוויר.

SMR משתמש בראשי קריאה / כתיבה קונבנציונליים, הפועלים ממש כמו כונן קונבנציונאלי לקריאת הנתונים. אבל לכתיבה זה דורש כתיבה בפועל למספר רצועות, וזה דורש לקבץ את הכונן ללהקות שונות.

Re אומר כי Seagate העבירה כעת "מיליוני כוננים רבים" בטכנולוגיית SMR, כולל כוננים קמעונאיים ממותגים וכונני אחסון קריטיים עסקיים כמעט קויים. זה התחיל בכונן השולחני 5TB של החברה שמכוון לאחסון ארגוני קרוב, אך כעת עברה גם למוצרים אחרים. כונן ה- 8TB עליו הודיעה החברה לאחרונה הוא בעל גרסה שתשתמש בטכנולוגיית SMR.

לדבריו, בעתיד ה- SMR אמור לראות כוננים של מחשבים ניידים שהוצגו במהלך השנה, והוא רואה את זה עובר מ- 750 ג'יגה-בייט לפלטה ל- 1TB לכל מגש ואולי בסופו של דבר עד 2TB לכל מגש.

קין ציין כי נושא אחד עם SMR הוא שהכונן צריך לכתוב מידע בצורה אחרת, בצורה רציפה יותר, וכדי לעשות זאת נדרש לתפעל את גודל הנתונים כדי שיהיה יעיל. ר 'אמר שהוא מסכים שישנם עומסים בעבודה מסוימת, אך אמר כי ב 99.9 אחוז מהמקרים אין הבדל בביצועים בולט. באופן כללי, לדבריו, כמויות טיפוסיות של מטמון בכונן מבטלות את ההשפעה. קין ציין כי ישנם כמה תקנים חדשים - פקודות חסימת אזור (ZBC) לכונן SAS ופקודות ATA אזוריות (ZAC) לכונני SATA המיועדים לתקנן את השימוש בכונני SMR.

סקוט רייט, מנהל השיווק במוצרי HDD של Toshiba, אמר כי טושיבה משתתפת בוועדות המשנה העובדות על סטנדרטיזציה של פקודות לכונני SMR וציפתה לתקנים מאושרים בחודשים הקרובים ומאמינה כי היא מתאימה לאפליקציות עם המון כתיבה רציפה., כגון אחסון אובייקטים. הוא מצפה לראות את כל הספקים המציעים כוננים שמכוונים לאימוץ המוקדם בשנה הבאה בערך, עם אימוץ נרחב במחצית השנייה של 2015.

כוננים אטומים

אפשרות נוספת שאנו מתחילים לראות היא כוננים אטומים עם הליום המחליף אוויר בתוך כונן אטום.

בשנה שעברה החלה HGST למשלוח כונן 6TB המאפשר יותר פלטות בכונן אטום, בגובה יחיד. זה עושה שימוש בטכנולוגיה שהיא מכנה HelioSeal, שבה פלטות הכונן סגורות בכונן אטום מלא הליום. קין מציין כי הליום, הקל יותר מהאוויר, מפחית את סערת האוויר וגורר בין הסירים וכתוצאה מכך יכול להפחית באופן משמעותי את דרישות ההספק הפעילות. לפיכך, קין אומר, הוא אידיאלי לסביבות שמעניקות פרסים לשימוש בכוח ומספר הספינדלים במקום. (שים לב שבעוד ש- HGST היא חברת בת של WDC, היא מנוהלת בנפרד מחטיבת המערב הדיגיטלי. קין אומר שלמרות שממערב דיגיטל בחן את ההליום והקלטה מגנטית רעועה, הוא עדיין לא נשלח כוננים עם אף טכנולוגיה, אף שהוא אמר "לשתי הטכנולוגיות יש ערך בפלחי שוק מסוימים.")

לאחרונה הודיעה HGST על גרסת 8TB של הכונן הזה שנקרא Ultrastar He8 באמצעות כונני PMR הנוכחיים, כמו גם את Ultrastar He10, אשר ישתמש בטכניקות מלאות הליום וכן בטכניקת הרעפים (SMR). הוא מציע גם כונן 6TB רגיל יותר, המשתמש בחמש פלטות 1.2 טרה-בתים במתחם הכונן המסורתי (הלא אטום).

סיגייט בחרה שלא להשתמש בהליום בשלב זה, כאשר Re אומרת כי למרות שיש לה כוננים המשתמשים בטכנולוגיה, היא לא משוכנעת שזו הדרך היעילה ביותר להגדיל את הצפיפות.

לרייט של טושיבה היו הערות דומות, ואמרו שהליום אולי נחוץ לטווח הארוך, אך היא מאמינה שהוא יכול להגיע ל"כמה דורות של טכנולוגיה בלעדיה ". לדבריו, לתעשייה מפת דרכים מתקדמת לשישה פלטות או יותר, וטושיבה מצפה לעשות זאת.

הקלטה מגנטית דו ממדית (TDMR)

במהלך השנים הקרובות WD מעוניינת בטכניקה שנקראת הקלטה מגנטית דו ממדית (TDMR), בה יש לך שני ראשים שקראו וכך ניתן יהיה לקבל נתונים נוספים באותו אזור עם ביטים סמוכים הנבדקים ומשווים אותם, אשר קין בהשוואה לאופן בו אוזניות מבטלות רעש מתמודדות עם רעשי הסביבה. לדבריו, הדבר אכן הוסיף מורכבות אך עשוי להיות הגיוני עבור כמה פרויקטים ספציפיים בשווקים מסוימים, מכיוון שהוא מרחיב את טכנולוגיית ההקלטה המקובלת.

הקלטה מגנטית בסיוע חום (HAMR)

אבל כמעט כל מי שדיברתי איתו מסכים כי הקפיצה הגדולה הבאה בצפיפות עשויה להגיע מטכניקה המכונה הקלטה מגנטית בסיוע חום (HAMR), הכוללת קרן המיוצרת בלייזר מחממת חלק קטן מהתקשורת המגנטית ומאפשרת לנתחים להיות כתוב ואז להיות יציב כשהם מתקררים. כוננים כאלה יכולים להיות ארוזים בצפיפות רבה יותר מכל הטכנולוגיות של ימינו.

הרעיון אינו חדש - Seagate הדגימה אותו עוד בשנת 2002 - אך נראה שהוא מתקרב יותר.

לדוגמא, Re של Seagate אמר כי HAMR צריכה להיות מוכנה לכמה מבואות מסחריות בשנת 2016, ככל הנראה בתחילה עם שותפים אסטרטגיים, והיא עשויה להפוך לחלק כללי יותר מתעשיית הכונן הקשיח עד 2018. הוא אמר שההבטחה של HAMR צריכה להכניס את הקושי להניע את התעשייה ל"עקומת ה- S הבאה "(לשיפור צפיפות) בעשור הקרוב. סיגייט אמר כי היא מקווה להשיג כונן של 20 טרה-בתים בטכנולוגיית HAMR עד 2020.

היישום של סיגייט משתמש במתמר קרוב לשדה כראש כתיבה עם לייזר מאיר אור 830 ננומטר על "פלסמונים פני השטח", שממוקד אז במקום קטן יותר כדי לחמם את החומר עד 600 מעלות קלווין, בשלב זה ניתן קצת עבר מ- 1 ל- 0 או להפך. ברגע שהמיקום מתקרר, החלק יציב. מחזור החימום והקירור כולו מתרחש בשבריר השנייה, אמר Re.

קין של Western Digital אומר כי HAMR מציעה פוטנציאל להגדיל את צפיפות השטח פי שלוש עד חמש פעמים אך תוסיף עלות. לדבריו, לחברה יש בדיקות עם אלפי שעות של ראשים חיים בכוננים ואמר שהטכנולוגיה מתחילה להיות אפשרית, אך אמר כי 2016 "עשויה להיות קצת אגרסיבית", למרות שגם הוא חשב שהטכנולוגיה יכולה להיכנס למיינסטרים עד 2018.

רייט של טושיבה היה קצת יותר סקפטי, ואמר כי עתידו של HAMR היה "עדיין לא ברור", ואמר שלמרות שכולם משקיעים בהקלטה "בסיוע אנרגיה", חבר המושבעים עדיין לא יודע מתי היא תיערך. הוא חזה שמרחק של שלוש או ארבע שנים לפחות.

מדיה בדוגמת ביט

נושא נוסף שזכה לתשומת לב מסוימת הוא מדיה עם דפוסי ביט, אבל החברות שדיברתי איתן מאמינות שזה רחוק הרבה יותר. Re אמר כי הטכנולוגיה הזו אינה "מוכנה מראש" וכי התשתית עבורה פשוט אינה זמינה. קין הסכים שמדובר בפתרון "לטווח ארוך בהרבה", למרות שלדבריו לחברה יש טכניקות כמו הטבעה של ננו והרכבה עצמית במעבדות. ורייט אמר שאמנם "המדע נעשה", טושיבה עדיין לא רואה "יירוט ספציפי" כשהוא יכול להיכנס לייצור המוני.

זיכרון פלאש

יש אנשים מחוץ לתעשיית הכונן הקשיח שהציעו שזיכרון הבזק יכול להחליף את טכנולוגיית הכונן הקשיח לחלוטין, אך זה נראה לא סביר. בעוד שכונני הפלאש צוברים פופולריות רבה, במיוחד במחברות מחברת וכחלק מפיתרון אחסון שכבתי בארגונים, הפלאש נותר יקר בהרבה ממדיה מגנטית, במיוחד לאחסון נתונים רבים שאינם ניגשים לעיתים קרובות. חוץ מזה, הקיבולת הכוללת של שבבי הפלאש המיוצרים, למרות שהם גדלים, אינה מספיקה כמעט להחליף מדיה מסתובבת.

אפילו טושיבה, שהיא אחת משני מפיקי זיכרון הפלאש הגדולים ביותר, הסכימה עם נקודת מבט זו, כאשר רייט ציין ש"שום דבר לא ייגע במדיה מגנטית במשך עשור "מבחינת עלות וכי אין מספיק פלאש NAND המיוצר בכדי להשתלט עליו. אפילו 15 אחוז מהשוק.

במקום זאת, לכל יצרני האחסון הארגוני יש מערכות המשלבות כמות פלאש מסוימת עם כוננים קשיחים; ובצד הלקוח, ספקי הכונן הקשיח דוחפים כוננים היברידיים שמשלבים מעט פלאש למהירות עם מדיה מגנטית לקבלת קיבולת רבה יותר.

Re אמר כי Seagate מציעה כונני מחברת אשר תכונות כאלה (שאותן היא מכנה SSHD עבור כוננים קשיחים במצב מוצק) עם כוננים שולחניים הבאים עוקבים כעת. ל- Western Digital יש קו דומה עם קו ה- WD Black ^{2 שלו}, כאשר קין אומר כי הכוננים ההיברידיים מציעים "ערך אמיתי."

דבר אחד בולט הוא שייתכן שאין טכנולוגיה אחת שמשתלטת עליה וייתכן שבעתיד יש מקום לכל מיני פתרונות אחסון - החל מפלאש טהור, מחובר ישירות דרך אוטובוס או מחובר כ- SSD; לקונבנציונאלי, רעפים ו- HAMR - כולם בשוק בו זמנית.

באופן כללי, טכנולוגיית הכונן הקשיח עברה מטכנולוגיה אחת לאחרת, כאשר הטכנולוגיה החדשה החליפה את הקודמת, ממש כפי שהקלטה המגנטית הניצב הנוכחית (PMR) החליפה את ההקלטה האורך המסורתית בעשור האחרון. אבל הזמן הזה עשוי להיות שונה, אומר קין, עם מספר רב של טכניקות שונות המספקות פתרונות לשווקים שונים בגלל הבדלים גדולים בעלות ומהירות. "העתיד אינו הכרחי נראה כמו העבר, " אמר.

בסך הכל, קין אמר כי עד 2020 נוכל שיהיה לנו כוננים בגודל 5TB או 6TB 3.5 אינץ 'ככוננים רגילים עם הזרם המרכזי של עד 20 טרה-בתים (עם שישה פלטות 3.3 טרה-בתים) עבור יישומים מיוחדים מאוד, וזה יכול לגדול לכוננים של 50 טרה-בתים כאשר HAMR הטכנולוגיה מתבגרת לחלוטין. זו פשוט כמות מדהימה של אחסון.