Seagate представила 30ТБ диски HAMR за $600: огляд технологій

Після понад двадцяти років досліджень і розробок компанія Seagate розпочала продаж своїх перших жорстких дисків з технологією теплоасистованого магнітного запису (HAMR), доступних для споживачів та малих і середніх бізнесів. Нові моделі IronWolf Pro та Exos M об’ємом 30 ТБ, які коштують по 600 доларів, пропонують безпрецедентну щільність запису та економічне зберігання даних для IT-адміністраторів, користувачів NAS та фахівців з штучного інтелекту.

Від лабораторії до серверної стійки: еволюція HAMR

Seagate вперше оголосила про намір комерціалізувати технологію HAMR на початку 2000-х років. Основна інновація полягає в інтеграції лазерного діода в головку приводу, який нагріває мікроскопічну ділянку на диску вище температури Кюрі. Це тимчасове нагрівання, що триває менше ніж наносекунду, дозволяє записувати біти на шкалах менше 10 нм, перш ніж диск охолоне і магнітні зерна з високою коерцитивністю зафіксують дані. Протягом наступних поколінь прототипів Seagate вдосконалила:

• Інтеграцію лазера: Від оптики на робочому столі до діодних модулів менше 3 мм, вбудованих у головку читання/запису.
• Інженерію носія: Перехід від покриттів з FePt-сплаву до багатошарових гранульованих носіїв, що витримують багаторазові теплові цикли.
• Сервоприводи та прошивку: Моделювання температури в реальному часі для підтримки відстані між головкою і носієм нижче 4 нм.

Технічні характеристики дисків та архітектура платформи

Обидві серії IronWolf Pro та Exos M базуються на платформі Seagate Mosaic 3+, яка забезпечує 3 ТБ на диск з десяти 3.5-дюймових дисків. Основні характеристики включають:

• Об’єм: 28 ТБ ($570) та 30 ТБ ($600) на диску з обертанням 7200 об/хв.
• Інтерфейс: SATA III (6 Гб/с) або SAS (12 Гб/с).
• Кеш: 512 МБ буфера DDR4 на борту.
• Споживана потужність: ~9.8 Вт (читання/запис), ~6.8 Вт (в очікуванні).
• MTBF: 2 мільйони годин, робоче навантаження до 550 ТБ/рік.

На відміну від магнітного запису з нахилом (SMR), ці диски використовують традиційний магнітний запис (CMR), підсилений технологією HAMR, що забезпечує високу продуктивність випадкового запису та широку сумісність з RAID-контролерами.

Глибокий аналіз технології HAMR

В основі HAMR лежить взаємодія термодинаміки та магнетизму на нано-рівні. Лазер з безперервною хвилею довжиною 1.48 мкм локально нагріває ділянку розміром 40 нм. Коли ця ділянка охолоджується з температури вище 450 °C, магнітні зерна з високою коерцитивністю (~8 М А/м) стабільно закріплюються в магнітній орієнтації. Серед подоланих викликів:

1. Відведення тепла: Зменшення термічного перехресного впливу між сусідніми доріжками за рахунок низько провідних зв’язуючих шарів.
2. Довговічність головки: Захист лазерного діода та поблизу розташованого трансдюсера від механічних ударів.
3. Зношування носія: Гарантія витривалості понад 600 ПБ під важкими підприємницькими навантаженнями.

Економічний вплив та загальні витрати на володіння в дата-центрах

Ці диски, що коштують 20 доларів за терабайт, значно дешевші за SSD великої ємності (часто понад 100 доларів за ТБ) у 5 разів. Для гіпермасштабних і крайових дата-центрів економія зростає завдяки:

• Енергоефективності: Нижче споживання ват на ТБ у порівнянні з флеш-масивами.
• Охолодженню та площі підлоги: Вища щільність зменшує кількість стійок і PUE (ефективність використання електроенергії).
• П’ятирічному TCO: Інтегрований аналіз витрат показує до 30% нижчий TCO у порівнянні з повністю флешовими рівнями для холодних та теплих даних.

Ринковий ландшафт та майбутня стратегія

Seagate не є єдиною компанією на цьому ринку. Конкуренти також активно працюють над HAMR та вдосконаленим SMR:

• Western Digital: Планує випустити перші 30–32 ТБ HAMR-диски у 2027 році, а цього року пропонує моделі 32 ТБ ePMR/SMR.
• Toshiba: Розпочне тестування прототипів HAMR у 2025 році, терміни виробництва ще визначаються.
• План Seagate: Диски HAMR об’ємом 36–40 ТБ для гіпермасштабних замовників наприкінці 2025 та 2026 року.

“HAMR є єдиним перевіреним шляхом до >30 ТБ у форм-факторі 3.5 дюйми,” стверджує доктор Прія Патель, аналітик зберігання даних в IDC. “Він забезпечує баланс між щільністю, продуктивністю та вартістю, що недоступно для SMR і PMR окремо.”

Експертні думки

• Надійність: Корпоративні клієнти повідомляють про нульові аварії головки на понад 100 ПБ агрегованих записів HAMR під час бета-тестування.
• Впровадження: Основні постачальники хмарних послуг інтегрують 30 ТБ диски в рівні холодного зберігання, відзначаючи спрощення міграції даних та зниження операційних витрат.