Hình dung kỹ thuật số phương Tây 80TB HDD vào năm 2030, 100 TB HDD để theo dõi

Western Digital sắp ra mắt ổ cứng đầu tiên sử dụng công nghệ ghi từ hỗ trợ nhiệt HAMR, cho phép sản xuất ổ HDD dung lượng 80TB–100TB vào khoảng năm 2030. Tuy nhiên, lúc đó, các phương tiện hạt FePt sẽ đạt giới hạn về mật độ diện tích. Western Digital cũng đang phát triển công nghệ ghi từ nhiệt điểm HDMR cho các ổ cứng tiếp theo.

HDMR là công nghệ ghi dữ liệu thế hệ mới, sử dụng viết hỗ trợ nhiệt và phương tiện theo mẫu bit (BPM), hứa hẹn đạt mật độ khoảng 8 Tbit/inch2 và hơn nữa, theo Seagate, cho phép ổ cứng 10 đĩa với dung lượng 120TB hoặc cao hơn. Tuy nhiên, công nghệ này dự kiến sẽ rất đắt đỏ do cần thiết bị lithography hoặc khắc để tạo mẫu vật lý cho đĩa trong phòng sạch.

Hãy cùng bàn về sự phát triển này chi tiết hơn. Tất cả các ổ cứng HDD hiện đại sử dụng đĩa có lớp phủ từ tính hạt. Trong các phương tiện này, kích thước, hình dạng và vị trí của các hạt có sự khác biệt nhỏ, gây ra tiếng ồn và nhiễu, hạn chế khả năng đóng gói các bit và đường dẫn. Để đọc các đường dẫn một cách đáng tin cậy, các nhà sản xuất HDD sử dụng đầu đọc 2D được thiết kế đặc biệt, bao gồm hai đầu đọc.

Các ổ đĩa trong HDD 24TB của Western Digital với công nghệ ghi từ truyền thống và ePMR có mật độ diện tích khoảng 1,2 Tbinch². Trong khi đó, ổ cứng 30TB của Seagate sử dụng công nghệ HAMR và phương tiện FePt có mật độ diện tích khoảng 1,5 Tbinch². Seagate tin rằng việc sử dụng FePt hạt hay các phương tiện có độ dị hướng cao khác sẽ giúp ngành công nghiệp đạt mật độ diện tích từ 4 Tbinch² đến 6 Tbinch².

Khoảng 5 Tbinch2, việc đọc và ghi dữ liệu trên phương tiện lưu trữ hạt rời sẽ trở nên khó khăn, buộc ngành công nghiệp chuyển sang phương tiện hạt có cấu trúc (OG) với các hạt đồng nhất, được sắp xếp theo khoảng cách chính xác. Điều này giúp đầu ghi tạo ra các bit dữ liệu với ranh giới chặt chẽ hơn và ít nhiễu hơn.

OG media sẽ cần lớp phủ từ tính mới, nhưng lợi ích của nó sẽ rất đáng kể với các hạt đồng nhất, giúp tính chất từ trở nên dự đoán được và giảm biến động trong hiệu suất ghi/đọc. Tuy nhiên, media có cấu trúc hạt có trật tự dự kiến sẽ hỗ trợ mật độ diện tích lên tới khoảng 7 Tbinch2. Để đạt 8 Tbinch2, cần sử dụng media có mẫu bit, được khắc vật lý trên đĩa thành các bit riêng biệt bằng lithography hoặc các quy trình khác.

BPM đại diện cho một sự thay đổi mạnh mẽ trong sản xuất và có chi phí sản xuất đáng kể. Sự kết hợp giữa việc tách biệt các bit trong BPM với công nghệ viết hỗ trợ năng lượng từ HAMR trong HDMR có thể nâng cao mật độ dữ liệu vượt xa khả năng của từng phương pháp riêng lẻ. Điều này có thể giải thích lý do Seagate không công bố kỳ vọng về mật độ dữ liệu cho công nghệ này. Tuy nhiên, BPM đòi hỏi một quy trình định hình phức tạp.

Công nghệ HDMR sử dụng các phương pháp như nanoimprint lithography, e-beam lithography hoặc etching tinh vi, nhưng chi phí rất cao. Việc gia nhiệt cục bộ cũng cần độ chính xác cao; quá nhiều nhiệt sẽ ảnh hưởng đến các điểm liền kề, trong khi quá ít sẽ dẫn đến lỗi ghi. Do đó, cần phát triển các loại laser mới. Vì những phức tạp liên quan đến HDMR, công nghệ này sẽ chưa ra thị trường trong thời gian tới. Western Digital dự đoán nó sẽ có mặt trong vòng một thập kỷ tới, cho phép ổ HDD có dung lượng trên 100TB.

Thú vị là, phiên bản mới nhất của lộ trình Western Digital không còn đề cập đến media có độ phân giải theo thứ tự như trong phiên bản 2022. Có thể lần này, công ty dự định chuyển thẳng sang công nghệ mang lại kết quả tốt nhất.

Nguồn: www.tomshardware.com/pc-components/hdds/western-digital-envisions-80tb-hdds-in-2030-100-tb-hdds-to-follow-new-hdmr-tech-enables-record-breaking-storage-density