Seagate est en passe de livrer des HDD de 50 To dès 2026, de 100 To dès 2030 et de plus de 120 To au début de la prochaine décennie. Ce sont les informations livrées récemment par la feuille de route produit et technologique récemment dévoilée par la société. Pour atteindre les objectifs de capacité, Seagate devra adopter de nouvelles technologies d'enregistrement magnétique. Pour garantir les hautes performances de ses futurs disques, la société prévoit d'exploiter plus largement sa technologie multiactionneurs, qui double les performances de ses HDD et qui pourrait devenir une caractéristique standard de certaines lignes de produits de l'entreprise.Pour l'instant, Seagate expédie ses HDD de 3,5 pouces de 20 To basés sur l'enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) à certains clients et en tant que composants de ses systèmes de stockage Lyve. Dans les années à venir, Seagate prévoit de continuer d'exploiter le HAMR en augmentant la densité surfacique de ses plateaux, d'adopter à long terme le "Bit Patterned Media" (BPM) et de développer l'utilisation de la technologie multiactionneurs (MAT) pour les disques de grande capacité. Tout cela dans un format de 3,5 pouces. C'est ce qui a été révélé lors de son récent Virtual Analyst Event.
« Nous pouvons utiliser notre expérience récente, la production de notre disque HAMR de 20 To, pour passer des démonstrations en laboratoire aux produits, ce qui nous met sur la voie de la livraison de 50 téraoctets d'ici 2026 », a déclaré John Morris, directeur de la technologie chez Seagate. « Nous avons prévu des technologies de disque qui permettront une croissance à long terme du HAMR et une voie vers des dispositifs de plus de 100 To. Et les HDD continueront à répondre aux besoins de stockage de masse avec le coût total de possession le plus optimal pour la prochaine décennie et au-delà ».
Accroître la capacité des HDD pour atteindre 90 To avec le HAMR
L'actuel HDD haut de gamme de Seagate, d'une capacité de 20 To, est basé sur le HAMR, qui promet non seulement de permettre à long terme des HDD de 3,5 pouces d'une capacité d'environ 90 To, mais aussi de permettre à Seagate d'augmenter plus rapidement la capacité de ses produits.
« À mesure que nous approchons de la capacité utile maximale de la technologie PMR (enregistrement magnétique perpendiculaire), chaque disque successif augmente de 1 ou 2 To à la fois », a déclaré Jeff Fochtman, vice-président directeur des affaires et du marketing de Seagate, lors de la réunion des analystes de la société. « Avec la technologie HAMR, elle nous permet de sauter par étapes de 4 téraoctets, 6 téraoctets ou même 10 téraoctets à la fois ».
Selon la feuille de route, Seagate prévoit l'arrivée des HDD de 30+ To en 2023, puis de 40+ To en 2024, et enfin de 50+ To à partir de 2026. En 2030, le fabricant a l'intention de lancer un HDD de 100 To, et des unités de 120 To suivront plus tard dans la prochaine décennie. Pour atteindre ces capacités plus élevées, Seagate envisage d'adopter de nouveaux types de supports.
Pour construire un HDD de 40 To à neuf plateaux, Seagate doit augmenter la densité surfacique de ses supports à environ 2,6 To/inch2 (2600 Gb/inch2). Seagate a déjà atteint cette densité surfacique, mais il est difficile de savoir si la société dispose déjà de prototypes HDD équipés de tels plateaux ou si elle les teste uniquement sur des bancs d'essai. Cependant, pour construire un produit complet, elle devra encore développer la tête de lecture appropriée, le contrôleur de disque et d'autres composants électroniques adaptés à son disque de 40 To, ce qui prendra des années.
Accroître la capacité des HDD jusqu'à 120+ To grâce au (BPM)
Les supports HAMR actuels devraient permettre de fabriquer des disques d'une capacité de 80 à 100 To, selon le fabricant. La société s'attend à ce que les supports HAMR et nanogranulaires basés sur des substrats en verre et comportant des films magnétiques en alliage fer-platine (FePt) atteignent une densité surfacique de 4 à 6 To/inch2. Cela devrait permettre de fabriquer des disques durs d'une capacité allant jusqu'à 90 To.
Mais, pour les disques durs de 3,5 pouces d'une capacité de 105 To qui requièrent une densité surfacique de 5 à 7 To/inch2, de nouveaux films magnétiques (ordered-granular magnetic) seront nécessaires, car les grains seront très petits et les pistes très étroites. Mais ses supports ne devraient être qu'une étape relativement courte avant que la technologie BPM n'entre en jeu avec une densité surfacique de 8 To/inch2. Il faut noter que tous les nouveaux types de supports nécessiteront toujours une sorte d'enregistrement magnétique assisté, de sorte que le HAMR restera d’actualité, sous une forme ou une autre, pour les années à venir.
« Nous pensons qu'il est possible de faire évoluer cet espace de conception avec des supports à grain dans une fourchette de 4 à 6 To/inch2. À ce stade, nous prévoyons d'ajouter des motifs dans une dimension en utilisant le support "ordered-granular magnetic" », a déclaré Morris. « Nous pensons qu'il s'agira d'un tremplin pour les supports permettant d'ouvrir la gamme de 5 à 7 To/inch2. Ensuite, nous passerons à des supports entièrement structurés pour atteindre des densités de 8 To/inch2, voire plus. Avec le TCAC de la densité surfacique qui vient d'être présenté, nous avons la possibilité d'atteindre 10 To par disque d'ici 2030. Cela représente donc nos perspectives en matière de limites technologiques pour les 10 à 15 prochaines années ».
Améliorer les performances des HDD
Il est important de faire progresser la capacité des HDD à un rythme rapide pour que les disques de Seagate restent compétitifs, mais la capacité n'est qu'une partie de l'équation. Les vitesses de lecture/écriture séquentielles, ainsi que les performances IOPS aléatoires par To, sont également importantes. Alors que les vitesses de lecture/écriture augmentent avec la densité surfacique, les performances IOPS par To diminuent à mesure que la capacité des disques augmente.
Les opérateurs de centres de données veulent que les disques durs offrent des performances IOPS par To plus ou moins similaires, car cela affecte leur qualité de service. Si les performances IOPS par To diminuent, les centres de données 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 HDD consiste à utiliser plus d'un actionneur avec les têtes de lecture/écriture, et c'est exactement ce que Seagate s'apprête à faire. L'utilisation de deux actionneurs au lieu d'un seul peut pratiquement doubler le débit ainsi que les performances IOPS par To, ce qui est extrêmement important pour les centres de données. En outre, le fait de doubler le nombre d'actionneurs réduit également de moitié le temps dont Seagate a besoin pour tester un disque avant de l'expédier, car il est plus rapide d'inspecter huit ou neuf plateaux en utilisant deux actionneurs indépendants, ce qui réduit les coûts.
Pour l'instant, la technologie Mach.2 à doubles actionneurs de Seagate est utilisée pour les disques expérimentaux, basés sur la technologie PMR, qui sont disponibles pour des dizaines de clients, mais elle sera finalement utilisée dans les HDD HAMR disponibles dans le commerce. Lorsque les disques durs de Seagate destinés aux entreprises et aux particuliers atteindront des capacités supérieures à 30 To, la technologie à double actionneur deviendra une caractéristique indispensable pour garantir des performances IOPS par To.
« Bien que Mach.2 ait atteint sa vitesse de croisière et qu'il soit utilisé aujourd'hui, il s'agit toujours d'une technologie en phase de développement », a déclaré Fochtman. « Lorsque nous atteindrons des points de capacité supérieurs à 30 téraoctets, il deviendra une fonctionnalité standard dans de nombreux environnements de grands centres de données ».
Comme toutes les autres technologies, les HDD deviennent plus complexes, et donc les coûts de fabrication augmentent. Néanmoins, Seagate est persuadé que ces disques seront moins chers que les disques SSD sur les métriques du Go et du TCO (Coût total de possession) pour les années à venir.
Source : Virtual Analyst Event 2021 de Seagate
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