حددت Western Digital هذا الأسبوع خططها قصيرة المدى ومتوسطة المدى لزيادة سعة محركات الأقراص الثابتة إلى حوالي 60 تيرابايت وما بعدها مع تحسينات تزيد بشكل كبير من أداء محركات الأقراص الثابتة في عصر الذكاء الاصطناعي والسحابة. بالإضافة إلى ذلك، أوضحت الشركة رؤيتها طويلة المدى لتطور محركات الأقراص الثابتة التي تتضمن تقنية ليزر جديدة للتسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (HAMR)، وأقراص جديدة ذات كثافة مساحة أعلى، وتجميعات محركات الأقراص الثابتة مع ما يصل إلى 14 طبقًا. ونتيجة لذلك، ستكون WD قادرة على تقديم محركات أقراص بسعة تتجاوز 140 تيرابايت في ثلاثينيات القرن الحالي.
تخطط Western Digital لإنتاج كميات كبيرة من محركات الأقراص الصلبة التجارية الافتتاحية التي تتميز بتقنية HAMR في العام المقبل، مع زيادة السعات من 40 تيرابايت (CMR) أو 44 تيرابايت (SMR) في أواخر عام 2026، مع زيادة الإنتاج في عام 2027. ستستخدم محركات الأقراص هذه منصة الشركة المكونة من 11 طبقًا التي أثبتت جدواها مع الوسائط عالية الكثافة بالإضافة إلى رؤوس HAMR المزودة بأشعة ليزر باعثة للحافة تعمل على تسخين سبائك الحديد والبلاتين (FePt) فوق أطباق إلى درجة حرارة كوري الخاصة بها – النقطة التي تتغير عندها خصائصها المغناطيسية – وتقليل قسرها المغناطيسي قبل كتابة البيانات.
ليزر جديد
تتميز أجهزة الليزر الباعثة للحافة هذه بالكفاءة الكافية لجعل HAMR ممكنًا، ولكنها مقيدة ميكانيكيًا وبصريًا، وفقًا لأحمد شهاب، كبير مسؤولي المنتجات في Western Digital. تهدر أجهزة الليزر هذه جزءًا من الضوء الناتج وتكون طويلة جسديًا. يفرض هذا الارتفاع تباعدًا إضافيًا بين الأطباق، بينما يحد الفقد البصري من مقدار الطاقة الحرارية التي يمكن إيصالها إلى الوسائط، وكلا العاملين يقيدان بشكل مباشر قياس كثافة المساحة.
والأهم من ذلك، أن ليزر HAMR الباعث للحافة مصنوع بإنتاجية منخفضة لأنه يعتمد على الانقسام الميكانيكي، والمحاذاة البصرية الدقيقة، والفحص الحراري، مما يمنع اختبار مستوى الرقاقة. ونتيجة لذلك، لا يمكن اختبارها إلا كجزء من تجميع الرأس النهائي، مما يقلل الإنتاجية بشكل كبير (وهو الأمر الذي أدى إلى مقتل RDRAM منذ سنوات، حيث يجب اختبار رقائق الذاكرة هذه فقط كجزء من تجميع الوحدة).
وقال شباب: “الجميع في الصناعة، بما في ذلك نحن، يستخدمون ما يسمى بالليزر الباعث للحافة”. “إنه الصندوق الرمادي الذي تراه جالسًا في الأعلى [see the image above]. إنهم يعملون بشكل جيد حقا. إنهم هم الذين يدعمون HAMR اليوم، لكن لديهم ثلاثة تحديات. يتم إهدار الضوء الناتج في بعض الأحيان، لذلك يهدر القليل من الطاقة التي يمكن استخدامها بشكل أفضل في مكان آخر. إنها طويلة جدًا، لذا علينا التأكد من أن الأطباق بعيدة عن بعضها البعض. وأثناء عملية تصنيع القرص الصلب، لا تكون الإنتاجية بالجودة التي نرغب فيها.”
ولإزالة هذه القيود، أمضت شركة Western Digital ست سنوات في تطوير جهاز ليزر ينبعث عموديًا حاصل على براءة اختراع. على عكس التصميمات التقليدية، فإنه يبعث الضوء مباشرة إلى الوسائط المغناطيسية، ويجمع المزيد من الطاقة على القرص، وهو أقصر بكثير في البعد Z. يتيح هذا التغيير تقدمين متوازيين: كثافة مساحة أعلى (ترتفع من أربعة تيرابايت لكل طبق حاليًا إلى 10 تيرابايت لكل طبق) بالإضافة إلى مجموعة رأس أرق تسمح بتعبئة المزيد من الأقراص في نفس محرك الأقراص مقاس 3.5 بوصة. علاوة على ذلك، يتم تصنيع الليزر العمودي الجديد من Western Digital باستخدام عملية الطباعة الحجرية ويمكن اختباره على رقاقة بشكل مستقل عن الرأس، لذلك تتوقع الشركة أيضًا تحقيق عوائد تصنيع أعلى بشكل ملحوظ.
وقال شهاب: “من خلال إصدار المزيد من الضوء، وتسخير المزيد من هذا الضوء في تقنية التسجيل، سنزيد الكثافة الهوائية لأطباق HAMR من أربعة تيرابايت إلى 10 تيرابايت بحلول عام 2028 لكل طبق”. “هذه التكنولوجيا ليست نظرية. إنها موجودة بالفعل في المختبرات. لقد شاهدناها أثناء التسجيل.”
14 طبق
إلى جانب تقنية الليزر العمودية الجديدة، تعمل Western Digital أيضًا على منصة HDD قادرة على استيعاب ما يصل إلى 14 طبقًا، وهو جزء آخر من المعادلة يمكّن الشركة من زيادة سعة محركات الأقراص الثابتة الخاصة بها بشكل كبير خلال السنوات العشر القادمة أو نحو ذلك.
سيتم استخدام النظام الأساسي المكون من 12 طبقًا لأول مرة مع محركات أقراص ePMR بسعة 60 تيرابايت في عام 2028. بينما لم تكشف Western Digital عن عدد الأطباق التي سيستخدمها محرك الأقراص الصلبة HAMR HDD الخاص بالشركة بسعة 60 تيرابايت، إلا أنها تقول إن محركات أقراص ePMR وHAMR ستستخدم نفس النظام الأساسي، مما يشير إلى أن منتجات HAMR ستستخدم أيضًا نفس التصميم بشكل عام.
“لقد نستعير أيضًا بعض الأفكار من Hammer،” قال كبير مسؤولي الشراء في Western Digital. “لذلك، للوصول إلى 60 طبقًا، سننتقل إلى 12 طبقًا. نحن نقوم بتعبئة المزيد من السعة داخل نفس البوصة الثلاثة والنصف، كل ذلك دون تغيير ملف تعريف الطاقة لمحرك الأقراص. لا يتعين على العملاء إنفاق المزيد من الطاقة للقيام بما نقوم به.”
ولعل هذا هو السبب وراء قيام شهاب بتأطير تقنية الليزر العمودي الجديدة بعناية ليس كتعزيز للقدرة لمرة واحدة، ولكن كإعادة ضبط هيكلية لمنحنى تحجيم HAMR الذي سينمو بقوة بدءًا من عام 2028 ومن المتوقع أن يمكّن محركات الأقراص الثابتة بسعة 100 تيرابايت في 2029 ~ 2030. في الواقع، بمجرد أن تصل تقنية الليزر العمودي إلى ذروتها مع الوسائط الحبيبية، في وقت ما في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، ستكون Western Digital قادرة على تقديم محركات أقراص بسعة تصل إلى سعة 140 تيرابايت.
قال شهاب مازحًا: “10 تيرابايت، 14 طبقًا، أي ما يعادل 140 تيرابايت”.
ومن المثير للاهتمام، أن محركات الأقراص الصلبة ذات المحرك المزدوج من Western Digital والتي تعد بمضاعفة عرض النطاق الترددي وأداء I/O IOPS المتسلسل تدخل أيضًا إلى المشهد بسعة 60 تيرابايت، على الرغم من أن الشركة تلتزم الصمت سواء كانت محركات الأقراص الثابتة هذه تستخدم تقنية تسجيل ePMR أو HAMR.
وقال كبير مسؤولي المنتجات في Western Digital: “تساعد تقنية Dual Pivot العملاء على تركيز جهودهم البرمجية على تحسين المزيد من أداء الذكاء الاصطناعي بدلاً من الاضطرار إلى التعامل مع كيفية عمل محركات الأقراص الثابتة”. “سنقدم هذا عند علامة 60 تيرابايت. […] لذلك بدأنا في وضع تقنية محرك النطاق الترددي العالي في أيدي عملائنا اليوم [and] مشكلتي الكبرى هي العثور على ما يكفي من المواد حتى يتمكنوا من بدء الاختبار. ستكون تقنية Dual Pivot في أيديهم في أواخر عام 2027 وفي عام 2028.
أكثر من 140 تيرابايت لكل محرك أقراص
بعد هذا الإنجاز البالغ 140 تيرابايت (وهو أمر مشروط إلى حد ما)، سيتعين على الشركة الانتقال إلى الوسائط الحبيبية المطلوبة (OG) وفي النهاية الوسائط ذات النمط البتي (BPM)، وهو الوقت الذي سيتم فيه نقش أقراص HDD باستخدام النقش المتطور للغاية، أو الطباعة الحجرية النانوية، أو الطباعة الحجرية بالشعاع الإلكتروني، أو حتى الطباعة الحجرية الضوئية.
مع BPM، ستتعامل تقنية القرص الصلب مع التسخين الموضعي للغاية، والذي يجب التحكم فيه بدقة متناهية. يمكن للطاقة الزائدة أن تزعج الأجزاء المجاورة، بينما تمنع الطاقة غير الكافية عمليات الكتابة الموثوقة، ولهذا السبب سيتعين على صانعي محركات الأقراص الصلبة في مكان ما على طول الخط ابتكار تصميمات ليزر من الجيل التالي تجمع بين أداء التسخين والدقة القصوى.
يتبع أجهزة توم على أخبار جوجل، أو أضفنا كمصدر مفضل، للحصول على آخر الأخبار والتحليلات والمراجعات في خلاصاتك.
التعليقات