Unitățile hard disk tradiționale, asemeni imprimantelor, sunt o tehnologie bine stabilită, unde inovațiile majore sunt rare. În contextul actual, în care unitățile NVMe și SSD-urile SATA sunt tot mai populare, am putea considera că hard disk-urile și-au trăit zilele de glorie.
Hard disk-urile mecanice rămân relevante în industria stocării
Deși utilizatorii casnici preferă din ce în ce mai mult alternativele moderne, centrele de date continuă să solicite hard disk-uri cu capacități extinse. Pentru a satisface această nevoie, Western Digital (WD) a introdus noi unități pentru sectorul enterprise, ce includ tehnologia „ePMR”, sau înregistrare magnetică perpendiculară asistată energetic. Pentru a simplifica, vom folosi termenul „înregistrare magnetică asistată energetic” (EAMR).
În iulie 2020, Western Digital a lansat noi modele, printre care unitățile Gold Enterprise de 16 și 18 TB, precum și unitatea Ultrastar EAMR de 20 TB, ce urmează să apară pe piață.
Aceste unități oferă o capacitate de stocare remarcabilă, oferind un spațiu imens într-un singur dispozitiv. Din păcate, aceste unități de 3.5 inci nu sunt încă disponibile pentru utilizatorii casnici, fiind destinate exclusiv sectorului enterprise.
Totuși, pentru entuziaștii tehnologiei PC, această dezvoltare este importantă și merită urmărită.
Obiectivele producătorilor de hard disk-uri
Fiecare componentă hardware are un aspect pe care inginerii doresc să îl optimizeze. În cazul procesoarelor, scopul este de obicei reducerea dimensiunilor și creșterea frecvenței. În ceea ce privește hard disk-urile, prioritatea este de a stoca mai mulți biți pe aceeași suprafață a discului.
Un hard disk este alcătuit din mai multe componente, dar cele mai importante sunt discurile (plătane) care stochează datele și capul de citire/scriere, care accesează aceste date.
Așa cum era de așteptat, hard disk-urile stochează informațiile utilizând un sistem binar. Capul de scriere se deplasează deasupra discului rotativ și folosește un câmp magnetic pentru a înregistra datele într-un model de zerouri și unu.
Mulți compară funcționarea hard disk-urilor cu cea a unui pick-up. Discul de vinil conține înregistrări audio, iar acul citește informația în anumite puncte. În cazul unui LP, se pot număra manual canelurile pentru a așeza acul corect. Pe un hard disk, datele sunt atât de mici, încât nu se poate muta manual capul de citire, ci se folosește computerul pentru această sarcină.
Spre deosebire de un pick-up, capul de citire/scriere al unui hard disk nu doar citește, ci și scrie informații. Totuși, operațiunile de scriere pe unitățile non-EAMR nu sunt foarte precise, ceea ce înseamnă că biții nu pot fi plasați foarte aproape.
Tehnologia EAMR rezolvă această problemă, permițând scrierea biților mai dens pe platane. În unitățile WD, se aplică un curent electric capului de scriere, creând un câmp magnetic adițional, ceea ce permite o înregistrare mai precisă. Astfel, datele pot fi scrise mai dens pe disc.
Când informațiile sunt stocate mai precis, se poate crește densitatea biților pe inch (BPI). Acesta este un avantaj major al EAMR, deoarece permite stocarea unei cantități mai mari de informații pe aceeași suprafață a discului.
EAMR nu este singura inovație, fiind o componentă a unui set de tehnologii care contribuie la creșterea capacității hard disk-urilor. O altă îmbunătățire importantă a unităților WD Gold este actuatorul cu trei stări (TSA). Acesta poziționează mai precis capul de citire/scriere deasupra platoului. Operațiunile de scriere mai precise permit stocarea unei cantități mai mari de date pe discuri de aceeași dimensiune.
De-a lungul timpului, producătorii au implementat diferite tehnologii pentru a crește capacitatea hard disk-urilor. Una dintre acestea a fost subțierea platourilor, permițând introducerea mai multor discuri în același volum.
Când această metodă a atins limitele, companii ca WD au trecut la folosirea carcaselor umplute cu heliu. Heliul reduce frecarea internă și căldura generată, ceea ce face ca unitatea să fie mai eficientă din punct de vedere energetic.
Această tehnologie a permis introducerea mai multor platane în același volum. WD a îmbunătățit această abordare, crescând de la șapte platane în 2013 la nouă în prezent.
EAMR este o tehnologie importantă, dar funcționează în tandem cu alte inovații pentru a permite obținerea unor unități cu capacitate mai mare.
Exclusivitate pentru Enterprise (deocamdată)
Deși ideea hard disk-urilor de mare capacitate este atrăgătoare pentru utilizatorii casnici, acestea nu sunt accesibile momentan. Situația s-ar putea schimba în câțiva ani. Unitatea umplută cu heliu a fost inițial o tehnologie exclusivă pentru enterprise, dar după aproximativ trei ani a devenit accesibilă și utilizatorilor casnici, fiind acum disponibilă pe unitățile de 12 TB sau mai mari, inclusiv pe unele hard disk-uri externe WD.
Am solicitat un punct de vedere de la WD cu privire la posibilitatea apariției tehnologiilor EAMR și TSA pe hard disk-urile pentru consumatori, iar răspunsul a fost:
„Deși nu dezvăluim planuri de viitor, analizăm constant nevoile clienților în materie de capacitate și recunoaștem cererea tot mai mare de stocare de date în multiple segmente de piață, inclusiv segmentul de consum.”
Fără a lua în calcul unitățile NAS, desktopurile au deja hard disk-uri cu capacități decente. Acum câțiva ani, unitățile de 1 sau 2 TB erau considerate suficiente, dar acum se pot achiziționa unități de 6 sau 8 TB pentru computerele personale. Combinând acestea cu unități NVMe și SSD-uri, se poate obține o capacitate mare de stocare într-un singur sistem.
Totuși, ideea unei singure unități de 16 TB sau mai mult este foarte atrăgătoare. Se pare că, în ciuda performanțelor extraordinare ale SSD-urilor NVMe și SATA, viitorul hard disk-urilor este departe de a fi epuizat.