Seagate est sur la bonne voie pour livrer des disques durs d'environ 50 To d'ici 2026, et des disques durs d'environ 100 To d'ici 2030 et des unités de 120 To et plus au début de la prochaine décennie, selon la feuille de route que le fabricant vient de récemment dévoiler en matière de produits et de technologie.
Pour atteindre de tels objectifs de capacités, Seagate devra adopter de nouvelles technologies d'enregistrement magnétique. Ainsi le fabricant prévoit de tirer parti de sa technologie multi-actuateurs, qui double la performance de ses disques durs, de manière plus générale, ce qui signifie qu'elle pourrait devenir une solution standard sur certaines des lignes de produits de la société.
Augmenter la capacité
Seagate a prévu le lancement d'un disque dur de 50 To en 2026 et un autre de 100 To en 2030. En ce moment, Seagate expédie ses premiers disques durs de 20 To de 3,5 pouces basés sur l'enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) à certains clients et dans le cadre de ses systèmes de stockage Lyve. Le HAMR permettra à Seagate d'augmenter la densité de surface de ses plateaux de plus de 20 %.
"Alors que nous nous approchons de la capacité utile maximale de la technologie PMR, chaque disque successif augmente de 1 ou 2 To à la fois", a déclaré Jeff Fochtman, vice-président de Seagate en charge du marketing, lors de la dernière réunion d'actionnaires . "La technologie HAMR nous permet de sauter par étapes de 4 téraoctets, 6 téraoctets, ou même 10 téraoctets à la fois".
Pour construire un disque dur de 40 To à neuf plateaux, Seagate doit augmenter la densité de surface de ses supports à environ 2600 Go par pouce carré (2,6 To/pouce² ). Seagate aurait déjà atteint une telle densité de surface dans ses laboratoires de R&D, bien qu'il ne soit pas clair si l'entreprise possède déjà des prototypes de disques durs fonctionnant sur de tels plateaux, ou si elle les teste seulement sur des plateaux individuels non montés dans un disque fonctionnel.
Quoi qu'il en soit, Seagate dispose déjà d'une technologie qui permet déhà de supporter le développement de ses produits dans les prochaines années. Mais il faudra entre trois et cinq ans avant que les disques durs avec des plateaux d'une densité de 2600 Gb/pouce² (2,6 Tb/pouce²) soient prêts pour des tests utilisateurs en conditions réelles, en effet la société doit encore peaufiner la technologie de stockage et développer la tête, le lecteur, le contrôleur et les autres composants électroniques adaptés.
Les disques durs modernes basés sur la technologie d'enregistrement magnétique perpendiculaire (PMR) utilisent des plateaux en aluminium ou en verre avec des films magnétiques nanogranulaires en CoCrPt-SiO2. Les disques durs dotés de la technologie HAMR utilisent des plateaux en verre avec des films magnétiques présentant une anisotropie magnétocristalline élevée pour garantir de très petites cellules de stockage. Seagate utilise notamment un alliage fer-platine (par exemple, L10-FePt).
Selon les développeurs, les supports HAMR actuels devraient permettre de supporter des lecteurs d'une capacité de 80 à 100 To. Mais pour les disques durs de 3,5 pouces d'une capacité d'environ 105 To et d'une densité de surface de 5 à 7 To/pouce², de nouveaux films magnétiques avec des cellules ordonnées seront nécessaires, car les cellules seront alors très petites et les pistes très étroites. Mais les plateaux à cellules ordonnés devraient être la dernière évolution possible de cette technologie avant que la technologie nouvelle introduisant des structures entièrement binaires (BPM) n'entre en jeu avec une densité de surface de 8 To/pouce².
"Nous voyons une opportunité de faire évoluer notre design jusqu'à des densités de 4 To à 6To/pouce², et nous prévoyons alors ensuite d'ajouter une dimension supplémentaire grâce à l'utilisation de plateaux à cellules ordonnées", a déclaré John Morris, directeur de la technologie de Seagate. "Nous espérons ainsi disposer d'une avance suffisante dans le domaine pour permettre d'atteindre une densité de 5 To à 7 To/pouce². Ensuite, nous passerons à des supports entièrement structurés pour atteindre des densités de 8 To/pouce² et même plus. Avec la technologie CAGR qui augment la densité de surface et qui vient d'être introduit, nous nous orientons vers des capacités de l'ordre de 10To par plateau d'ici 2030. C'est notre feuille de route technologique pour les 10 à 15 prochaines années".
Accroître les performances
Il est important de faire progresser la capacité des disques durs à un rythme suffisant pour que les disques durs restent compétitifs, mais la capacité n'est qu'une partie de l'équation. Les vitesses de lecture/écriture séquentielles, ainsi que les performances de lecture/écriture (IOPS) aléatoires par To, sont également importantes.
Alors que les vitesses de lecture/écriture séquentielles augmentent avec la densité de surface, les performances IOPS (cad aléatoires) par To diminuent à mesure que la capacité des disques durs augmente. Les exploitants de datacenters souhaitent que les disques durs offrent des performances IOPS par To plus ou moins similaires à celles d'aujourd'hui, car cela affecte leur qualité de service. Si le nombre d'IOPS par To diminue, les datacenters doivent l'atténuer d'une manière ou d'une autre, ce qui nécessite des investissements supplémentaires.
Un moyen simple d'augmenter les performances IOPS par To d'un disque dur est d'utiliser plus d'un seul actuateur de têtes de lecture/écriture comme c'est le cas actuellement, et c'est exactement ce que Seagate est en train de faire. L'utilisation de deux actuateurs au lieu d'un seul peut presque doubler le débit ainsi que les performances IOPS par To. En outre, en doublant le nombre d'actuateurs, on réduit de moitié le temps nécessaire pour tester un disque en sortie de production, car il est plus rapide d'inspecter huit ou neuf plateaux en utilisant deux actionneurs indépendants, ce qui réduit ses coûts de fabrication/validation.
Pour l'instant, la technologie Mach.2 à double actionneur de Seagate est utilisée pour des lecteurs expérimentaux basés sur la PMR qui sont disponibles pour une douzaine de clients "testeurs", mais à terme elle sera utilisée dans les disques durs HAMR disponibles dans le commerce pour le grand public. Lorsque les disques durs de Seagate destinés aux applications grand public et aux entreprises atteindront des capacités supérieures à 30 To, la technologie à double actionneur deviendra une caractéristique incontournable pour garantir des performances IOPS par To aux niveaux actuels (cad identique à celles des disques durs actuel de ~16 To ).
"Bien que Mach.2 soit déjà en expérimentation, il est encore en phase de mise au point", a déclaré M. Fochtman. "Lorsque nous atteindrons des capacités supérieures à 30 téraoctets, il viendra un standard dans de nombreux environnements de type datacenter".
Comme toutes les autres technologies, les disques durs deviennent plus complexes et donc leur coût de fabrication augmente. Néanmoins, Seagate est persuadé que les disques durs seront moins chers que les disques durs SSD sur la base des mesures par Go et du coût total d'exploitation dans les années à venir.
"Nous pensons que le TCO (coût total de possession) des disques durs et des disques SSD restera à peu près en équilibre", a déclaré M. Morris. "Les SSD et les disques durs continueront à améliorer leurs offres, et la demande de stockage pour les deux continuera à augmenter. Ils sont tous deux des technologies complémentaires et essentielles pour gestion des données dont les besoins en capacité sont en perpetuelle expansion, et leur relation "synergique" dans l'infrastructure des centres de données continuera longtemps".
Sat DREAM
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