開發(fā)新技術(shù),讓HDD容量翻倍
從日媒報(bào)道的消息來看,此次索尼所掌握的新技術(shù),將幫助HDD容量實(shí)現(xiàn)大幅增長(zhǎng),3.5英寸的HDD最高容量可達(dá)30TB,達(dá)到此前的2倍。索尼方面希望此技術(shù)能夠幫助解決當(dāng)前生成式AI快速發(fā)展下,信息暴增之后數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)上的短缺問題。
為此,索尼將聯(lián)手美國(guó)硬盤驅(qū)動(dòng)器制造商希捷科技進(jìn)行大規(guī)模HDD生產(chǎn),希捷有望今年春季開啟生產(chǎn)活動(dòng),索尼則提供作為核心部件的半導(dǎo)體激光器。并計(jì)劃投資50億日元,在日本宮城縣與泰國(guó)工廠新建生產(chǎn)線。
從技術(shù)上看,索尼開發(fā)出了將照射精度提高到納米級(jí)的半導(dǎo)體激光器,將半導(dǎo)體激光器安裝在磁盤的磁頭上,可以寫入比以往更多的信息。
通常而言,限制HDD存儲(chǔ)容量的提升面臨的主要瓶頸在于如何在保持?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定可靠的前提下,進(jìn)一步提高磁記錄密度并克服由此帶來的技術(shù)難題。主要可以細(xì)分為磁記錄密度、磁盤的物理尺寸、磁頭技術(shù)、磁記錄技術(shù)與信號(hào)處理與糾錯(cuò)能力。
比如磁記錄技術(shù)是HDD的核心,磁盤表面的磁道和扇區(qū)越密集,單位面積內(nèi)的存儲(chǔ)容量就越大。然而,隨著磁記錄密度的增加,相鄰磁域之間的干擾問題(稱為超順磁效應(yīng)和鄰近軌道干擾)會(huì)更加嚴(yán)重,導(dǎo)致數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性下降。
而硬盤盤片的直徑和厚度存在物理極限,這直接影響到可以容納多少層磁記錄介質(zhì)以及磁頭可以讀寫的精度。目前廠商已通過使用多碟封裝技術(shù)來提升單個(gè)硬盤的總?cè)萘?,但這也帶來了能耗、散熱及機(jī)械復(fù)雜性等問題。
這次索尼解決的主要是磁頭技術(shù)上的問題,更小的讀寫頭意味著可以實(shí)現(xiàn)更窄的磁軌間距,進(jìn)而提高磁記錄密度。然而,磁頭進(jìn)一步小型化的同時(shí),其制造難度和成本也在增加,并且需要更精密的定位系統(tǒng)來支持。如果索尼的磁頭能夠在納米級(jí),那么提高磁記錄密度是自然而然的。
而希捷此前發(fā)布的Mozaic 3+平臺(tái),采用HAMR(熱輔助磁記錄)等技術(shù)達(dá)成了機(jī)械硬盤單碟片面密度3TB +的新紀(jì)錄,這是在磁記錄技術(shù)上進(jìn)行的改進(jìn)。
數(shù)據(jù)生成量暴漲,HDD需求持續(xù)上升
據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Statista預(yù)測(cè),全球的數(shù)據(jù)生成量在2025年將達(dá)到181ZB,比2022年增長(zhǎng)90%以上。這其中主要的助力來自于生成式AI的普及所帶來的數(shù)據(jù)處理量的爆炸性增加,并且為了保存AI學(xué)習(xí)的大量數(shù)據(jù),還需要擴(kuò)大云平臺(tái)和數(shù)據(jù)中心的容量。
因此在2025年全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到3600億美元,比2022年增長(zhǎng)15%。不過面對(duì)數(shù)據(jù)的暴增,存儲(chǔ)器的增速就顯得有些緩慢了。
面對(duì)未來存儲(chǔ)需求越來越大的情況,在過去處于頹勢(shì)的HDD或許能夠釋放出更多優(yōu)勢(shì)。相比SSD,HDD的讀寫速度較慢,并且旋轉(zhuǎn)盤片和移動(dòng)磁頭,容易受到外部沖擊和振動(dòng)的影響,可能導(dǎo)致硬件損壞和數(shù)據(jù)丟失,同時(shí)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定噪音,并且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)熱較多。由于尋道時(shí)間和轉(zhuǎn)速限制,系統(tǒng)啟動(dòng)和文件打開速度相對(duì)較慢等。
但這些問題在數(shù)據(jù)中心中幾乎都不構(gòu)成影響,并且HDD最大的優(yōu)勢(shì)在于成本較低以及更大的容量,甚至由于HDD的數(shù)據(jù)是以螺旋狀從外圈向內(nèi)圈散開的,因此數(shù)據(jù)恢復(fù)相對(duì)容易。這些優(yōu)勢(shì)讓HDD在大型企業(yè)、數(shù)據(jù)中心等對(duì)容量和安全性有較高要求的領(lǐng)域仍然是絕對(duì)的主力,并且隨著AI的發(fā)展,這一趨勢(shì)短時(shí)間內(nèi)基本無法改變。