البودكاست: محركات أقراص ثابتة سعة 32 تيرابايت بحلول عام 2029، ولكن ما الحجم الذي يمكن أن تصل إليه؟
في هذا البودكاست، نلقي نظرة على خارطة الطريق لتدوير القرص الأقراص الصلبة القدرة مع راينر دبليو كيسي، مدير أول في تطوير الأعمال لمنتجات التخزين في شركة Toshiba Electronics Europe.
نحن نتحدث عن الأرجح محرك الأقراص القدرات التي يمكننا رؤيتها في السنوات الأربع أو الخمس المقبلة ونحن نتجه إلى نطاق 30 تيرابايت و40 تيرابايت. يناقش Kaese استخدام التسجيل المغناطيسي المغطى (SMR) – أي مسارات الكتابة المتداخلة لمحرك الأقراص – والكتابة بمساعدة الميكروويف بينما نفكر في السعات التي تتجه نحو 40 تيرابايت.
يتحدث كايسي أيضًا عن التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (HAMR)، والذي سيكون ضروريًا لتوصيل محركات الأقراص الصلبة بمئات السل من السعة، وما إذا كان يمكن تحقيق ذلك بتكلفة اقتصادية السعر لكل سعة.
أنتوني أدشيد: شهدنا 20 ميغابايت في عام 1992، و20 غيغابايت في عام 2002، و20 تيرابايت اليوم. إذا ما هو التالي؟ كيف سيتمكن صانعو محركات الأقراص الصلبة من دفع سعة محرك الأقراص إلى ما هو أبعد مما هي عليه حاليًا؟
راينر دبليو كيسي: حسنًا، إذا كان لدينا 20 ميجا بايت و20 جيجا بايت و20 تيرابايت في كل 20 عامًا، فيجب أن يكون لدينا 20 بيتابايت في 20 عامًا و20 بايت في 40 عامًا. يعد هذا أمرًا بعيد المنال بعض الشيء، وربما يكون 20 بيتابايت و20 إي بي على محرك أقراص ثابت واحد هو وسيلة تتجاوز ما يمكن أن نفكر فيه اليوم.
إذا نظرت إلى تقنيات مثل تخزين الحمض النووي أو الترميز على بلورات الكوارتز، فلن تجد الأمر بعيدًا، لكنها لن تكون محركات أقراص ثابتة بعد الآن.
على محركات الأقراص الصلبة كما نعرفها اليوم، نحن في نطاق 20 تيرابايت، وما نعرف أنه يمكننا تصنيعه في السنوات القادمة بسعر معقول يرغب الناس في دفعه والذي يتوافق مع الاقتصاد هو حوالي 30 تيرابايت إلى 40 تيرابايت، وربما يصل إلى 50 تيرابايت في العقود القادمة.
لذلك، نحن على يقين من أن هذا سيأتي كمنتج. نحن لسنا متأكدين بالضبط متى. التحدي الذي يواجهنا هو تصنيعه بمستوى تكلفة منطقي. التي نعمل عليها. الفيزياء، تم الانتهاء من التطوير. التكنولوجيا هناك.
لكن من المهم التفكير في ذلك. لدينا أيضًا تقنية متاحة يمكن أن تؤدي إلى إنتاج محرك أقراص ثابتة بسعة 100 تيرابايت إلى 200 تيرابايت.
فمن الممكن التكنولوجيا والفيزياء الحكيمة. ومع ذلك، ما لا نعرفه حتى الآن هو ما إذا كان بإمكاننا تصنيعه بسعر معقول.
يمكن أن يكون هناك محرك أقراص ثابتة سعة 100 تيرابايت في غضون خمس سنوات، وهو ما قد يكلف عشرات الآلاف من الدولارات بسبب التكنولوجيا الجديدة والمتقدمة للغاية والمعقدة. إذا كان لديك في الوقت نفسه محرك أقراص ثابتة سعة 24 تيرابايت فقط ويكلف بضع مئات فقط، فلن يكون ذلك منطقيًا، لأن محركات الأقراص الثابتة تدور حول السعة والسعر.
ما يمكنني قوله هو أنه يمكننا أن نتوقع محرك الأقراص الثابتة سعة 40 تيرابايت في البيئة الحالية للسعر المدفوع تجاريًا لكل سعة. فعليًا، من 100 تيرابايت إلى 200 تيرابايت [is possible]، لكننا لا نعرف ما إذا كان سيأتي أم لا. يعتمد ذلك على التحسين الذي قمنا به ومستوى التكلفة النهائي الذي يمكننا تصنيعه به.
ما هي القدرات التي يمكن أن نتوقعها في السنوات الخمس المقبلة، وما هي أعباء العمل التي ستكون مناسبة لها؟
هناك نوعان من التطورات التي نتابعها. أحدهما هو محرك الأقراص الصلبة الكلاسيكي المزود بالتسجيل المغناطيسي التقليدي كما نعرفه اليوم.
على مدى السنوات الخمس المقبلة، لدينا خريطة طريق قوية جدًا ستجلب لنا 24 تيرابايت هذا العام، و28 تيرابايت في عامين، و30 تيرابايت، ربما 32 تيرابايت، في أربع أو خمس سنوات. إذن، هذه هي محركات الأقراص الثابتة التي تعمل كما نعرفها اليوم، ولكن نظرًا لأن محركات الأقراص الثابتة هي وحدات التخزين الرئيسية ذات السعة الكبيرة حيث يكون الأداء مهمًا إلى حد ما ولكنه يعتمد بشكل أساسي على التكلفة لكل سعة، فإننا نركز أيضًا على SMR [shingled magnetic recording] لتعزيز القدرة مع القليل من التنازلات من حيث الأداء.
ضمن هذا النطاق، نعتقد أنه يمكن توسيع التسجيل المغناطيسي التقليدي بسعة 30 تيرابايت إلى حوالي 40 تيرابايت وأكثر باستخدام SMR. سيكون هناك نوعان من محركات الأقراص الثابتة: النوع الكلاسيكي والنوع المُحسَّن على نطاق واسع من حيث السعة.
هل يمكنك توضيح التقنيات المستخدمة في السنوات القليلة المقبلة، ثم تلك التي تتجاوز ذلك بالنسبة لمحركات الأقراص عالية السعة البالغة 100 تيرابايت و200 تيرابايت؟
التحدي الرئيسي المتمثل في السعة المتزايدة باستمرار في محركات الأقراص الثابتة بنفس عامل الشكل هو أننا بحاجة إلى تصغير كل شيء. نحتاج إلى كتابة أنماط مغناطيسية أصغر ولا توجد طاقة مغناطيسية كافية للقيام بذلك.
نحن بحاجة إلى تسجيل مغناطيسي مدعوم بالطاقة، لذا يتعين علينا أن نجلب للآخرين المزيد من الطاقة بالإضافة إلى المغناطيسية. التكنولوجيا الحالية التي تنقلنا إلى نطاق 30 تيرابايت هي ما نسميه التسجيل المغناطيسي بمساعدة الميكروويف. وهذا يساعد على تقليص النمط المغناطيسي للضغط أكثر ولإدخالنا إلى هذا النطاق، ويتم ذلك عن طريق مولدات الموجات الدقيقة.
ومع ذلك، لا يمكن تصغير مولدات الموجات الدقيقة هذه إلى ما لا نهاية، لذلك نحن نعلم أنه عند مستوى 30 تيرابايت إلى 40 تيرابايت لا يمكن تقليصها بعد الآن.
ولكن هناك تقنية أخرى ظلت قيد البحث لفترة طويلة، وهي التسجيل المغناطيسي الحراري أو المدعم بالحرارة باستخدام صمام ثنائي ليزر. يحتوي هذا على إمكانات تتراوح من 100 تيرابايت إلى 200 تيرابايت لأن الليزر يمكن تصغيره بشكل أكبر نظرًا لأنه مكون شبه موصل.
لا نعرف حتى الآن إلى أي مدى يمكننا أن نذهب، لكن ذلك سيفعل [not] ستكون التكنولوجيا التالية حيث سنرى المزيد من الإعلانات والمنتجات والمناقشات قريبًا، لذا فإن التكنولوجيا مخصصة لأواخر ثلاثينيات وأربعينيات القرن الحالي.
