Geen peer, geen peterselie, Western Digital kondigde gisteren een doorbraak aan in de opnametechnologie voor magnetische schijven. Dankzij het gebruik van MAMR-technologie is het zelfs van plan om de gegevensregistratiedichtheid de komende jaren te verviervoudigen. Hierdoor zullen er rond 2025 40TB schijven op de markt verschijnen.
Laten we bij het begin beginnen, maar minder dan een maand geleden schreef ik dat de HDD-markt stagneert. Er is een gebrek aan nieuwe datalogging-technologieën die zijn aangepast aan PMR en een hogere capaciteit is bereikt dankzij de installatie van maximaal 8 platters in de behuizing. De norm was daarna 4, maximaal 5. Om meer te bereiken was het nodig om een luchtdichte, met helium gevulde omkasting te gebruiken in plaats van lucht. Als je het vooruitgang kunt noemen, is het vrij laag.
MAMR verrast ons
Ondertussen blijkt dat Western Digital, ‘s werelds grootste fabrikant van harde schijven, een troef in handen had. Met vrijwel geen eerdere lekken, presenteerde het gisteren een nieuwe technologie voor het opnemen van gegevens op magnetische media. Volgens voorlopige schattingen kan de opnamedichtheid worden verhoogd van 1 Tb per vierkante inch tot zelfs 4 Tb, zonder het gebruik van de enige tijd geleden beschreven skyrmionen. Dit mag zeker een doorbraak worden genoemd, en daarachter zit Microwave Assisted Magnetic Recording-technologie, kortweg MAMR.
De website van AnandTech heeft een zeer gedetailleerde beschrijving van deze techniek gepubliceerd en is het bekijken waard als je meer technische details wilt weten. Voor de doeleinden van dit bericht hebben we alleen basisinformatie nodig. De belangrijkste beperking tot nu toe was niet het creëren van een magnetische plaat met geschikte smalle paden en kleine stukjes. De huidige technologie reduceert een enkele “bit” op het bord tot ongeveer 7-8nm. Het probleem zijn de schijfkoppen.
Uitdaging: verminder magnetisatieweerstand 13
Met zo weinig excentriciteit kan de standaardkop geen magnetisch veld genereren dat sterk genoeg is om gegevens te schrijven. Er zijn echter manieren om deze “weerstand tegen magnetisatie” te verminderen. Tot nu toe werd de grootste hoop in verband gebracht met HAMR-technologie, dat wil zeggen warmteondersteunde magnetische opname. Het idee was om een miniatuurlaser op het hoofd te monteren, die ons “bitje” zou verwarmen tot een temperatuur van 400-700 graden Celsius. Hierdoor wordt de magnetische weerstand verminderd en kunnen gegevens worden opgeslagen. Het probleem is echter dat frequente verwarming van het bord tot dergelijke temperaturen de duurzaamheid aanzienlijk beïnvloedt. Tot nu toe zijn er geen veelbelovende resultaten geboekt en het is niet bekend of het werk aan deze technologie zal worden stopgezet (Seagate loopt voorop).
MAMR-technologie daarentegen maakt gebruik van een miniatuur microgolfgenerator met een frequentie van 20-40 GHz Microgolven hebben een vergelijkbaar effect als verwarming in HAMR-technologie, maar hebben geen nadelen. Door het microgolfveld neemt ook de magnetisatieweerstand af en neemt de temperatuur van de drager niet toe. Het is identiek aan de units die momenteel in gebruik zijn. Tot nu toe dacht niemand dat het mogelijk was om een microgolfgenerator op deze manier te miniaturiseren, maar Western Digital is erin geslaagd om het te doen.
MAMR heeft een aantal voordelen ten opzichte van HAMR. Dit omvat het gebruik van dezelfde materialen voor de plaatproductie als voorheen. MAMR stoot geen significante hoeveelheden warmte uit en verslechtert het milieu niet, en het belangrijkste is dat er al werkende prototypes bestaan, die WD op hun conferentie liet zien. Momenteel lopen ook de eerste tests bij de grootste schijfklanten, dit zijn datacenters. Massaproductie van de eerste MAMR-schijven is gepland voor begin 2019. Western Digital schat dat we dan alleen media van 16 TB of meer zullen zien, en in de komende 8 jaar kan de capaciteit van de schijven toenemen tot 40 TB.
Ok, maar waar is het voor, 2 TB is genoeg voor mij
Je vraagt je misschien af of we echt 40TB-schijven nodig hebben in thuiscomputers. Er zullen waarschijnlijk mensen zijn die die ruimte vullen, maar zij zijn in de minderheid. Dit type media zal voornamelijk aan datacenters worden verkocht. Volgens prognoses van Western Digital zal de vraag naar dataopslagruimte in serverruimtes met gemiddeld 40% per jaar groeien. SSD’s zullen dit gat niet opvullen, omdat ze nog steeds bijna tien keer duurder zijn in termen van de prijs van 1TB aan capaciteit in vergelijking met HDD’s. Als we de prognoses van WD geloven, zal dit de komende 10 jaar niet veranderen, dus HDD-technologie zal nog lang bestaan.
Grafieken komen uit AnandTech-publicaties.
