Особенность Компания Seagate заявляет, что у нее есть четкий путь к созданию накопителей емкостью 100 ТБАЙТ с использованием технологии 10 ТБАЙТ на пластине, но технологии HAMR уже почти 25 лет, а полноценное массовое производство все еще не налажено. Почему это заняло так много времени?Технология HAMR (heat-assisted magnetic recording) используется для записи данных на гранулированный железо–платиновый носитель, который может поддерживать стабильное хранение битов с плотностью более 1 Тбайт/дюйм2, но только при нагреве битовых областей с помощью лазера. При использовании десятипластинчатых накопителей Seagate Exos M с технологией Mozaic 3+ HAMR это составляет 3-3,6 ТБ на диск.
Компания Seagate заявляет, что ее нагревательная лазерная головка позволяет использовать 3 ТБАЙТ на магнитной пластине. в накопителях Mozaic Графика: Seagate
Традиционная перпендикулярная магнитная запись (PMR) осуществляется при комнатной температуре и не может поддерживать такие экстремальные плотности записи по площади; биты становятся нестабильными. Компания Western Digital, как и компания Toshiba, третий крупный производитель дисководов, нашла способ увеличить плотность PMR до 2,9 ТБАЙТ на диск, используя магнитную запись с поддержкой микроволнового излучения (MAMR). И Toshiba, и Western Digital позиционируют HAMR как свой следующий технологический прорыв в области увеличения плотности размещения, но на годы отстают от Seagate в разработке этой технологии.
В настоящее время компания Seagate поставляет накопители Exos M HAMR с обычной записью данных емкостью 30 ТБАЙТ и накопители с магнитной записью емкостью 32 и 36 ТБАЙТ (SMR). Они содержат блоки частично перекрывающихся дорожек записи для увеличения плотности дорожек и, следовательно, общей емкости, но с меньшей скоростью перезаписи, поскольку приходится переписывать целые блоки дорожек.
У компании должно быть явное преимущество в мощности привода, но этого не происходит, поскольку ее технологию HAMR оказалось чрезвычайно сложно внедрить в массовое производство, и у нее на одну пластину меньше, чем у приводов конкурентов. По прогнозам Seagate, к 2012 году, после успешной демонстрации, объем HAMR-накопителей может составить 1 Тбайт на дюйм2. Этого не произошло, но компании удалось создать HAMR-накопители объемом 16 ТБАЙТ, и в 2019 году она начала их тестировать. Они также не попали в массовое производство, и следующей разработкой стала технология емкостью 20 ТБАЙТ. Она тоже просуществовала недолго.
В 2020 году генеральный директор Seagate Дэйв Мосли сообщил инвестиционным аналитикам, что Seagate планирует увеличить производство накопителей HAMR до 24 ТБАЙТ. Сообщалось, что к 2023 году появится накопитель HAMR емкостью 30 ТБАЙТ. На самом деле он был представлен в январе 2024 года под технологическим брендом Mozaic 3+, что относится к вариантам SMR емкостью 32, а затем и 36 ТБАЙТ.
Даже в этом случае на получение квалификации от основных заказчиков гипермасштабирования, поставщиков облачных услуг (CSP), ушло много месяцев, а первый CSP выдал разрешение на массовую поставку почти год спустя, в декабре 2024 года. Теперь, пять месяцев спустя, Seagate объявила о том, что три из восьми крупнейших поставщиков накопителей CSP завершили квалификацию своих накопителей и начали поставки объемом в эксабайт. По словам Мосли, остальные пять, как ожидается, пройдут квалификацию в течение года. Такая квалификация заняла необычайно много времени.
Вероятно, проблемы с производительностью и надежностью накопителей привели к задержкам с внедрением HAMR в производство и квалификация снова и снова. Вот и сейчас, спустя почти четверть века после того, как Seagate впервые публично представила технологию HAMR, массовое производство накопителей HAMR все еще находится на ранней стадии, и она все еще не готова, хотя на сегодняшний день компания поставила более 1 миллиона накопителей HAMR. Компания Seagate вложила огромные средства в эту чрезвычайно сложную технологию.
Темпы развития компании набирают обороты. Компания Seagate сообщила о поставке образцов накопителей емкостью более 40 ТБАЙТ (Mozaic 4+) и планирует выпускать устройства емкостью от 12 до 44 Тбайт. Фактические поставки продукции ожидаются позднее в этом году или в начале 2026 года, а объем поставок увеличится в первой половине 2026 года. В нем говорится, что поколение Mozaic 5+ объемом 5 ТБАЙТ ожидается в конце 2027 или начале 2028 года.
Компания продемонстрировала накопитель емкостью 6,5 ТБАЙТ на пластину и заявляет, что переход от демонстрации к производству обычно занимает пять лет, что означает доступность продукта Mozaic 6+ в 2030 год. И компания утверждает, что у нее есть доступ к более чем 10 ТБАЙТ на диске, то есть к дисководам емкостью 100 ТБАЙТ, которые могут быть выпущены примерно в 2033 году, предполагая, что демонстрационный продукт появится в 2028 году.
Компания Seagate считает, что ее носитель записи HAMR может даже поддержка до 15 ТБАЙТ на одной пластине, что означает использование обычных дисководов емкостью 150 ТБАЙТ и, возможно, 180 ТБАЙТ SMR-накопителей с улучшенными шаблонами носителей для записи. Маркетинг производственных мощностей HAMR продолжается полным ходом.
Компания Seagate заявляет, что более 40 процентов ее экзабайты дисковых накопителей появятся на дисководах HAMR к концу 2026 финансового года, то есть к концу июня календарного 2026 года. Основной объем производства HAMR exabyte должен быть запущен в первой половине 2027 финансового года (к концу календарного 2026 года), а более 70 процентов HAMR exabyte должны быть отгружены через шесть месяцев после этого.
Конечно, как мы только что отметили выше, Seagate ранее делала несколько прогнозов относительно доступности накопителей HAMR, которые в конечном итоге не оправдались. Технологический гигант, по-видимому, постоянно недооценивает, сколько времени потребуется для внедрения технологии HAMR в производство, и таким образом извлекает выгоду из сокращения производственных затрат за счет использования меньшего количества пластин и ползунков на любой производственной площадке, чем у двух его конкурентов.
Генеральный директор Мосли планирует использовать HAMR и его более высокую плотность размещения для создания накопителей меньшей емкости с меньшим количеством пластин и ползунков, что означает снижение производственных затрат на 10-15%.
Тактика интеграции лазеров должна еще больше снизить затраты. В настоящее время Seagate поставляет слайдер HAMR с подключенным к нему лазером внешнего производства. Цель состоит в том, чтобы собрать сам лазер на отдельных пластинах и затем прикрепить его к пластине слайдера, прежде чем вырезать отдельные матрицы слайдера.
Наличие такого вертикально интегрированного лазера позволит осуществлять более капиталоемкое производство в больших масштабах.
Решение о количестве пластин HAMR
Задержка HAMR и решение о количестве пластин позволили конкурентам Seagate более или менее не отставать в плане емкости.
Компания Seagate, используя технологию HAMR, решила сохранить баланс между снижением затрат и увеличением емкости диска, сохранив десять пластин на диске, в то время как Western Digital перешла на 11. Компания Toshiba продемонстрировала накопитель на 11 пластин. Решение WD уменьшило преимущество Seagate в емкости и позволило ей предлагать диски с аналогичной максимальной емкостью, даже несмотря на меньшую поверхностную плотность. Компания Seagate получила преимущество в производственных затратах, установив в свои накопители на одну пластину и ползунок меньше, но, поскольку накопители проходили квалификацию, а не массовое производство, это преимущество в затратах было теоретическим, в то время как преимущество в ограниченной емкости было реальным.
В качестве примера можно привести 30-дюймовые накопители. Накопители Exos HAMR, представленные для выборки в январе 2024 года, с емкостью 3 ТБАЙТ на пластине, а также накопители емкостью 32 ТБАЙТ на жестком диске, тогда имели преимущество в 6 ТБАЙТ по сравнению с обычными накопителями Western Digital емкостью 24 ТБАЙТ и жесткими накопителями емкостью 28 ТБАЙТ. Накопители WD также имели десять пластин, но в ноябре того же года компания перешла на технологию с 11 пластинами, выпустив модель Ultrastar DC HC690, которая позволила увеличить емкость накопителя до 32 ТБАЙТ, что составляет 2,9 ТБАЙТ на пластину против 3 ТБАЙТ на пластину у Seagate.
Поскольку диски Seagate были недоступны в широком ассортименте, WD смогла компенсировать недостаток в плотности поверхности и устранить преимущество Seagate в емкости. Если бы Seagate перешла на технологию с 11 дисками, то у нее могли бы быть обычные накопители емкостью 33 ТБАЙТ и накопители с разделением на 35 Тбайт. У новых накопителей WD не было такого длительного периода отбора проб и квалификации, как у накопителей Seagate HAMR, и компания WD смогла заявить, что это «самый емкий в мире жесткий диск UltraSMR HDD емкостью до 32 ТБ, использующий проверенную временем надежную технологию записи PMR с энергопотреблением (ePMR) для гиперскейлеров, CSP и предприятиям … с первым в мире коммерчески доступным дизайном на 11 дисков».
Теперь WD выпускает образцы своих накопителей HAMR собственного производства, сохранив, насколько нам известно, дизайн на 11 дисков и, таким образом, не увеличивая объемную плотность HAMR технология, доступная только Seagate.
При использовании технологии с десятью пластинами при любом уровне производительности, по сравнению с технологией с 11 пластинами, дорожки на пластинах будут более узкими, что потребует большего контроля за перемещениями ползунка, а также меньшей битовой области для обнаружения сигнала записи, что означает, что технология захвата сигнала ползунком должна тоже будь лучше. Просто у WD и Toshiba больше возможностей для разработки своей менее требовательной технологии HAMR, чем у Seagate.Аналитик Wedbush Мэтт Брайсон (Matt Bryson) «считает, что HAMR в настоящее время полностью разработан», и ожидает «широкомасштабного внедрения HAMR в начале 2026 года».
Если и Western Digital, и Toshiba столкнутся с одинаковыми производственными трудностями и увеличенными сроками прохождения квалификации что касается Seagate, то в течение нескольких лет они будут испытывать недостаток в производственных мощностях, а также в производственных затратах по сравнению с компанией Mosley. После этого Seagate сможет занять более значительную долю рынка и увеличить выручку. Признаки того, что это произойдет, должны стать более очевидными к концу года. ®
