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Seagate、WDのMAMRをHAMR化へ、レーザー搭載20TB HDDも登場

Seagateは、極小レーザーを用いてストレージ密度を高めるHAMR(熱アシスト磁気記録)技術で、WDのMAMRに対抗しようとしています。Seagateによると、この新しいHDDは2018年に市場投入され、2019年には20TB以上のドライブを市場に投入する予定です。もしストレージ容量が足りないという方のために、同社は2023年までに40TB以上のモデルを投入する予定です。

HDDテクノロジーは、やや退屈なものになってきました。イノベーションの鈍化は否めませんが、これは主に、HDD記録技術の根幹を成すPMR(垂直磁気記録)方式の限界に達したことが原因です。過去2年間で、SMR(瓦記録)方式など、従来型の3.5インチHDDにより多くのデータを詰め込むことを可能にする興味深い新技術がいくつか登場しました。しかし残念ながら、これらの新技術はパフォーマンスの低下を伴い、そのパフォーマンスを最大限に引き出すには、多くの場合、システムを大幅に変更する必要があります。数万台のHDDを導入するのでなければ、わずかな容量向上に見合う価値はありません。

すべてを揚げる

WDは、マイクロ波を用いて記録密度を高める新しいMAMR(マイクロ波アシスト磁気記録)技術をHAMR(熱アシスト磁気記録)に置き換えると発表した際、ストレージ業界を驚かせました。WDの発表では、HAMRが最善の選択肢ではない理由を説得力のある形でいくつも挙げていましたが、Seagateはこれに異議を唱えています。SeagateはHAMR採用の計画を堅持しており、同社の最新の開示情報はWDの主張のいくつかに反論しています。

Seagate HAMRヘッド

Seagate HAMRヘッド

HAMRは、小さな記録ビットにレーザーを照射することでストレージ密度を高め、メディアの磁化に必要なエネルギー量を削減します。塩粒よりも小さいこの小さなレーザーは、HDDの記録ヘッドに搭載されています。しかし、その小ささに惑わされてはいけません。レーザーは記録面を400℃以上に加熱します。ただし、メディアはナノ秒単位で加熱と冷却を行うため、この加熱時間は短くなります。レーザーはこの性能を実現するために必要な電力は約200mWであるため、Seagateは同社のドライブは標準的なHDDの消費電力範囲内に収まると主張しています。 

WD提供

WD提供

Seagate社はまた、HAMR技術は拡張可能であると主張しています。同社は過去9年間、面密度を毎年30%向上させ、最大2Tb/in 2に達しました。これは、現在主流のPMR HDDの2倍の密度です。Seagate社はすでに4万台以上のHAMRドライブを製造しており、主要顧客の現場で既に使用されています。Seagate社によると、認定は計画通りに進んでいるとのことです。

記録ヘッドにレーザーを追加すると信頼性に懸念が生じますが、これがWDがMAMRを選択した主な理由の一つです。Seagateは、同社の記録ヘッドは信頼性の懸念なく2PB以上のデータを書き込めると主張しており、これは標準的なニアラインHDDの要件をはるかに上回っています。2PBの書き込み耐久性は単一ヘッドの場合ですが、大容量HDDでは複数のヘッドが使用されることに注意が必要です。デバイスレベルに目を向けると、SeagateのHAMR HDDは理論上、5年間で35PBのデータを書き込むことができます。これは、現在のほとんどのエンタープライズHDDの耐久性定格である2.5PBをはるかに上回ります。

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WDはHAMRによってヘッドの製造コストが上昇すると主張しているが、シーゲイトはストレージ密度の向上によってTBあたりのコストが下がると反論している。シーゲイトは、HAMR技術を搭載したヘッドを既に「数百万個」製造しており、コスト効率の高い製造能力に自信を持っていると述べた。WDのMAMR技術計画と同様に、シーゲイトはHAMRをヘリウム、SMR、TDMRなどの他の技術と組み合わせることで、技術の成熟に合わせて密度を向上させる計画だ。

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HAMRはプラッタに新しい素材を必要とするため、WDがこの技術を市場に投入しないもう一つの理由となっています。Seagateは、既に一部のHDDで使用されているガラス基板のプラッタを使用し、250万時間のMTBFを達成できると述べています。WDの主張とは異なり、SeagateはHAMRドライブはウェアレベリングを必要としないとしています。つまり、既存のシステムにプラグアンドプレイで接続できるということです。

WDはMAMRの最高記録容量が4Tb/in 2であると主張していますが、HAMRは一般的に約10Tb/in 2と予測されています。将来的には、SeagateはHAMRとビットパターンメディアを組み合わせ、HDMR(Heated Dot Magnetic Recording:加熱ドット磁気記録)を実現する予定です。まるで頭字語が既に十分すぎるほどあるかのように。いずれにせよ、SeagateはHDMRは最大100Tb/in 2まで拡張できると主張しています。WDもMAMRで同様の道を歩む可能性があります。

長期戦

両社は、それぞれの技術による量産出荷を2019年に開始する予定です。Seagateは2023年までに40TB以上のドライブを投入すると予測しており、WDは2025年に40TBを超える予定です。Seagateのより野心的なロードマップは強みとなるかもしれませんが、現時点では机上の空論に過ぎません。HDD業界で後れを取っている東芝からは、具体的な計画は得られていません。

WDのMAMRは実績のある技術を多く採用しており、これは大きな利点ですが、シーゲイトは、より特殊なHAMRドライブを既存のPMRベースのドライブと同じ生産ラインで既に生産していると主張しています。また、新素材のための強力なサプライチェーンを既に構築していると述べています。

WDとSeagateはどちらも自社の技術に確固たる根拠を持っていますが、勝敗は市場によって決まります。どちらの技術も、耐久性、信頼性、性能、電力仕様など、現在のHDDとほぼ同等の特性を提供することは間違いありません。そのため、真の差別化要因はコストです。いつものように、安価で十分な性能を備えたものが勝利するでしょう。 

HDD業界は2005年にPMR記録方式を採用し、大手3社はいずれも現在も同じ基盤技術を採用しています。この2つの異なる技術への移行は、HDDの未来をよりエキサイティングなものにするでしょう。

Seagate は 2018 年初頭に進捗状況の最新情報を提供する予定です。

ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。