Szybkie i pojemne dyski twarde wypełnione helem gotowe do startu

Firma zajmująca się przechowywaniem danych HGST rozpoczął produkcję sześcioterabajtowego dysku twardego, który ma o 50 procent większą pojemność i zużywa około 20 procent mniej energii niż konwencjonalne dyski twarde. Sekret tego skoku w wydajności? Pompowanie napędów wypełnionych helem.

Półmisek do góry: Twarde nurkowania wypełnione helem mogą zawierać więcej talerzy. Ten pokazany tutaj ma siedem, a nie zwykłe pięć.

Hel zmniejsza tarcie, wibracje i inne problemy mechaniczne, które ograniczają gęstość przechowywania konwencjonalnych dysków twardych. Sprawia również, że dyski twarde są mniej energochłonne.

Przemysł dysków twardych przygląda się helu od lat 70. XX wieku, ale żadna firma nigdy nie była w stanie sprawić, by działał, ponieważ hel ma tendencję do wyciekania z dowolnego pojemnika, w którym jest umieszczony – to samo zjawisko powoduje, że balony urodzinowe opadają kilka dni po uroczystości. Skutki dla dysku twardego wypełnionego helem są poważniejsze: przestanie działać.

HGST z siedzibą w San Jose w Kalifornii twierdzi, że poradziła sobie z tymi wyzwaniami i produkuje dyski twarde z gwarancją trwałości przez pięć lat. Firma powoli zwiększa produkcję dysków twardych dla swoich pierwszych klientów, w tym chińskiej firmy telekomunikacyjnej Huawei , europejski instytut fizyki CERN , i producent komputera Hewlett Packard .

Dyski twarde wypełnione helem mogą być atrakcyjne dla centrów danych i firm, takich jak banki i firmy ubezpieczeniowe, które przetwarzają ogromne ilości informacji. Nowe dyski powinny zwiększyć pojemność pamięci masowej, jednocześnie utrzymując zużycie energii w ryzach, mówi Fang Zhang , analityk w Globalny wgląd IHS .

W 2013 roku producenci dysków twardych dostarczą urządzenia o łącznej pojemności około 750 miliardów gigabajtów. Zhang przewiduje, że do 2020 r. będzie zapotrzebowanie na 3500 miliardów gigabajtów pamięci masowej danych, z czego 60 procent będzie przechowywane w chmurze w centrach danych, w porównaniu z 20 procentami obecnie.

Wewnątrz dysku twardego znajdują się talerze z wzorem magnetycznym, z których każdy ma ramię zawieszone na jego powierzchni. Głowica odczytująco-zapisująca unosi się nad talerzem bardzo blisko, ale bez dotykania — w odległości około nanometra — wykorzystując pole magnetyczne do odczytywania i zapisywania informacji. Te niewielkie rozmiary i duże prędkości obrotowe (dyski dysków twardych obracają się z prędkością około 7200 obr./min) sprawiają, że projektowanie dysków twardych jest bardzo trudne.

Gdy talerze na dysku twardym zaczynają się poruszać, powietrze otaczające powierzchnię dysku również zaczyna się obracać. Dysk twardy wirujący w powietrzu napotyka opór i ma tendencję do trzepotania, obciążając silnik i wymagając większej mocy. Ponieważ hel płynie lepiej niż powietrze, napędy wypełnione gazem doświadczają bardzo małego tarcia, a ramiona są mniej turbulentne.

Jeśli ramię wibruje z amplitudą nawet nanometrów, jesteś ugotowany, mówi Hossein Haj-Hariri , profesor inżynierii mechanicznej na University of Virginia w Charlottesville, który modelował dynamikę płynów powietrza i helu w dyskach twardych. Hel rozlewa się na ramieniu i za nim, a turbulencje w helu szybko zanikają, mówi.

Niższy poziom wibracji i tarcia oznacza mniejsze zużycie energii, niższe temperatury pracy i większą gęstość przechowywania, ponieważ stabilniejsze ramię jest w stanie zanurzyć się w określonym miejscu na stabilnym talerzu z dokładniejszą rejestracją przestrzenną. Dzięki mniejszej tendencji do trzepotania dyski mogą być również cieńsze, dzięki czemu lepiej pasują do tego samego przypadku. Nowe dyski zawierają dwa dodatkowe talerze, w sumie siedem.

Płynniejsza mechanika skutkuje również temperaturą pracy, która jest o 4 °C niższa niż w przypadku konwencjonalnych dysków twardych. HGST twierdzi, że dyski te mogą doprowadzić do 49-procentowej redukcji zużywanych watów na terabajt przechowywany w centrum danych.

Liczby nie zaskakują analityków i badaczy, którzy pracowali nad technologią helu przez ostatnie cztery dekady. Ludzie ciągle mówili o zaletach helu, ale nie byli w stanie go uruchomić, ponieważ z czasem wydostaje się z obudowy, mówi Frank Talke , profesor Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, Centrum Badań Zapisów Magnetycznych , który pracował nad wczesnym projektem dysku twardego z helem w IBM w latach 70-tych.

HGST nie ujawniło żadnych szczegółów na temat tego, jak uszczelnia w helu, poza zapewnieniem, że jest to hermetyczne uszczelnienie gwarantowane przez pięć lat, ale Talke mówi, że wygląda na to, że wyzwania zostały pokonane.

Zhang jest ostrożny. To zależy od rzeczywistej wydajności, mówi. Myślę, że będziemy wiedzieć za około rok.

ukryć