WD 發表 MAMR 技術,將為傳統硬碟提升容量至 40TB

SSD 跟 HDD 的競合關係明眼人都瞧的出來,SSD 的效能仍然比 HDD 快,但在容量上尋求突破,於是便宜但理論抹寫次數不高的 TLC、QLC 顆粒誕生, 而 HDD 這邊雖然效能比較慢,但單位容量成本遠勝 SSD ,而 HDD 這邊應該也會繼續延續這個特點,因為繼 Seagate 提出 HAMR 熱輔助磁性錄寫技術後,WD 也接著提出了 MAMR  微波輔助磁記錄來拼容量,並宣稱到 2025 年時,傳統硬碟容量有望上看 40TB 之譜:

▲MAMR技術的突破來自其「旋轉扭矩振盪器(spin torque oscillator)」,能在記錄頭區域發動一個微波磁場,不用像 Seagate HAMR一樣捨棄穩定性,再次提高溫度的情下,做高密度的數據記錄。

我們都知道傳統硬碟愛拼容量,固態硬碟愛拼便宜。固態硬碟快而容量吃虧,傳統硬碟容量大但速度吃虧。所以通常這些產品都會盡可能磨練自己的利器,SSD 這邊會透過新插槽加快速度,因此我們看到價格比較昂貴,但插在 PCI-E 或利用 PCI-E 頻寬的介面。當然 SSD 自己也同樣在拼容量跟價格,但單位容量價格仍然是 HDD 吃香。

但傳統硬碟限於有限的空間跟碟盤數量,通常要增加容量,就是想辦法從密度上下手,為了提高密度,硬碟大廠們無不傷透了腦筋,想盡辦法解決容量上的需求,創造自家公司的利益。而如今,Seagate 與 WD 分別提出 HAMR 跟MAMR兩種技術。 HAMR 是利用一束接近居理點溫度(攝氏 138 度,在這個溫度下磁性材料永久失去磁性)的雷射,加熱磁儲存界質,使寫入資料的時候降低矯頑力:

▲硬碟架構雙雄相爭,HAMR 主張用雷射加熱,MAMR用極微小的震動抵銷磁性。

原理架構雖然簡單,但因為材料需求複雜,因此至今才研發出來使用。但 HAMR 也有缺點,加熱的過程會使磁碟的的耐久性降低,因此 WD 提出理論跟 PMR(垂直寫入技術)相近的MAMR。MAMR將磁性寫入頭修改為攜帶微小旋轉扭矩振盪器(STO)的形式,在碟盤上產生 20 至 40Hz 的微波,這個設計不需要將讀寫頭重新設計,也降低了底層記錄界質的阻力。因此不需要完全重新設計整個硬碟內部,卻有更高的密度。:
MAMR
▲WD 認為 HAMR 的缺點明顯,而MAMR技術正好可以彌補這些問題。

MAMR在理論上優於 HAMR,畢竟 HAMR 需要用雷射加熱界質,使其更容易書寫,但讀寫頭與現代的硬碟完全不同,需要重新設計,且需要特殊的材質來抵擋需要雷射加熱的過程,而如果碟盤重複加熱到數百度,很可能會讓硬碟壽命降低,儲存資料消失。MAMR不需要過多的修改,也一樣能增加密度,因此一般認為這項技術有望在 10 年內將硬碟儲存空間擴充到 40TB。

目前 WD 已經在積極規劃要在 2025 年推出 40TB 硬碟的計畫,以MAMR的特性來看,實現並非不可能,而MAMR與 HAMR 兩者之爭,就目前技術面看來以 MAMR 佔了上風,HAMR 仍然需要持續改良,才有可能與其競爭,否則可預期的未來將被MAMR全面取代,WD 獲得這一階段的勝利。

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