Szklane talerze - rozwój dysków HDD

Wydawać by się mogło, że dyski SSD skutecznie wyeliminują z rynku tradycyjne konstrukcje magnetyczne. Potrzeba coraz większych przestrzeni magazynujących dane sprawia jednak, iż dyski HDD są ciągle poszukiwanym rozwiązaniem. Powodem jest tu cena przechowywania danych w przeliczeniu na jednostkę pojemności. W przypadku wielkich baz danych dyski SSD są ciągle rozwiązaniem zbyt kosztownym. Inwestycje w rozwój nowych technologii mających wpływ na zwiększenie pojemności HDD jest więc w dalszym ciągu decyzją racjonalną.

Nowe rozwiązania w tym obszarze wdrażane są przez producentów głównie na gruncie większej liczby talerzy, zastosowania helu (o tej technologii szerzej piszemy w tym miejscu), ale także zmiany powierzchniowej gęstości zapisu (o technologii HAMR można przeczytać tutaj). Innowacją w tym kontekście było także zastosowanie szkła do produkcji magnetycznych platerów wykorzystywanych w konstrukcjach HDD.

Dlaczego szkło

Podstawowym materiałem do budowy talerzy dysków magnetycznych jest stop aluminium. Zastosowanie szkła nie jest jednak wyjątkowo nowatorskim pomysłem. Wykorzystywane jest bowiem od pewnego czasu przy produkcji niektórych dysków montowanych w laptopach - 2,5-calowe konstrukcje. O wiele trudniejsze było zastosowanie szkła w konstrukcjach 3,5-calowych przeznaczonych do zastosowań serwerowych. Zakończone sukcesem prace w tym kierunku prowadziła japońska marka Hoya. Dlaczego zdecydowano się na szkło?

Przy wykorzystaniu szkła można uzyskać znacznie cieńsze i sztywniejsze od tradycyjnych talerze dysku, co przekłada się na możliwość zaprojektowania konstrukcji posiadających znacznie większą liczbę platerów. Grubość aluminiowych talerzy wynosi 0,635 mm, ich szklane odpowiedniki mogą posiadać 0,5 mm, a nawet 0,381 mm grubości. Redukując grubość talerzy i zwiększając odpowiednio ich liczbę, zachowując przy tym tradycyjny rozmiar obudowy, można produkować dyski HDD o znacznie większej niż dotychczas pojemności. Ma to szczególne znaczenie w przypadku zastosowań bazodanowych oraz serwerowych, gdzie ciążenie w kierunku jak największych przestrzeni magazynujących dane jest ogromne. Nie bez znaczenia w kontekście przewagi nad konstrukcjami tradycyjnych dysków HDD jest również Ilość energii potrzebnej do uruchomienia szklanego talerza, która jest niższa niż w przypadku platera zrobionego z aluminium, jak również fakt mniejszej podatności na działanie wyższych temperatur (mniejsze odkształcenia).

Tradycyjny aluminiowy dysk o pojemności 12 TB zawiera 7 talerzy, wykorzystując szkło można zwiększyć ich liczbę do 12. Produkcja szklanych dysków o pojemności 20 TB jest już absolutnie w zasięgu, przewiduje się, iż w przyszłości możliwe będzie nawet przesunięcie tej granicy.

Szklane talerze nie wykluczają zastosowania innych technologii zwiększających pojemność dysku. W przypadku tych konstrukcji możliwe jest wykorzystanie technologii HARM (zapisu wspomaganego termicznie), co będzie miało przełożenie na dalszy wzrost przestrzeni pamięci tradycyjnego dysku HDD.

Odzyskiwanie danych

Można sobie jedynie wyobrazić jak skomplikowane będą procesy odzyskiwania danych prowadzone w przypadku tego rodzaju konstrukcji, o tak dużych pojemnościach. A w przypadku niemożności przeprowadzenia skutecznych procedur odzysku, jak ogromne będą straty danych w momencie fizycznego uszkodzenia i awarii jednego dysku o tak zawrotnej pojemności.

Pavel Kroupka