سرنوشت یک صنعت به لیزری کوچکتر از یک دانه نمک وابسته است.
شرکت ذخیرهسازی داده سیگیت (STX) این منبع گرمایی کوچک را برای کمک به کدگذاری اطلاعات در مقادیر بیشتر بر روی صفحات مغناطیسی چرخان هارد دیسکها توسعه داده است. این درایوها که هزاران عدد از آنها در مراکز داده انباشته شدهاند، همه چیز را از فیلمهای خانگی گرفته تا سوابق پزشکی و فایلهای ثبت وقایع کارخانه را در خود نگه میدارند.
نوآوری سیگیت، ذخیرهسازی مغناطیسی با کمک گرما (HAMR)، برای آینده این تولیدکننده جهانی بسیار حیاتی است. هارد دیسکهای آن در حال رقابت با فناوریهای جدیدتر و سریعتر در زمینه ذخیرهسازی اطلاعات جهان هستند و برای بقا، ظرفیت آنها باید همچنان افزایش یابد.
این شرکت عرضه درایوهایی به اندازه یک کتاب جیبی را آغاز کرده است که ۳۶ ترابایت داده را در خود جای میدهد - معادل ۱۴۰۰ فیلم بلوری. این شرکت در آزمایشگاه تقریباً به دو برابر این میزان دست یافته است و مدیران آن معتقدند که ظرفیت بسیار بیشتری امکانپذیر است.
دیو ماسلی، مدیرعامل سیگیت، گفت: «ما همیشه معتقد بودهایم که هارد دیسکها پتانسیل بالایی دارند.» وی افزود: «ما با ادامه سرمایهگذاری در آنها و مشاهده بازده، این موضوع را ثابت کردهایم.»
محصولات جدید در حالی وارد بازار میشوند که هوش مصنوعی باعث افزایش تقاضا برای ذخیرهسازی داده شده است. طبق گزارش شرکت مشاوره IDC، مراکز داده در سال گذشته حدود ۴۰ میلیارد دلار برای دستگاههای ذخیرهسازی هزینه کردهاند و انتظار میرود این رقم طی دو سال آینده ۳۱ درصد رشد کند.
تحلیلگران وال استریت پیشبینی میکنند که فروش سیگیت از سال مالی ۲۰۲۴ تا ۲۰۲۶، ۵۵ درصد افزایش یابد و به ۱۰ میلیارد دلار برسد، در حالی که سود هر سهم آن بیش از ۶۵۰ درصد رشد خواهد کرد.
آیبیام (IBM) هارد دیسک را در دهه ۱۹۵۰ اختراع کرد و این دستگاه ذخیرهسازی در حالی که سایر رسانهها مانند کارتهای پانچ، فلاپی دیسکها و سیدیرامها به فراموشی سپرده شدند، دوام آورد. ظرفیت درایوها با کاهش قیمت آنها افزایش یافت و امروزه یک مدل مصرفکننده یک ترابایتی که میتواند دهها هزار عکس با وضوح بالا را در خود جای دهد، کمتر از ۷۰ دلار قیمت دارد.
اما در دهه ۱۹۹۰، چالشیترین رقیب هارد دیسکها ظهور کرد. درایوهای حالت جامد (SSD) دادهها را به صورت الکترون ذخیره میکنند و به آنها اجازه میدهند تا سریعتر از هارد دیسکها بخوانند و بنویسند.
درایوهای حالت جامد به ازای هر ترابایت گرانتر از هارد دیسکها هستند، اما این اختلاف به طور پیوسته کاهش یافته است. آنها به گزینه پیشفرض در رایانههای شخصی تبدیل شدهاند و برخی در این صنعت میگویند که دیری نخواهد پایید که مراکز داده را نیز تسخیر کنند.
جان کالگرو، بنیانگذار و مدیر ارشد آیندهنگری پیور استوریج (Pure Storage)، شرکتی که سیستمهای ذخیرهسازی را طراحی میکند، گفت که این شرکت اکنون درایوهای حالت جامد ۱۵۰ ترابایتی به نام DirectFlash را عرضه میکند.
او گفت که ظرفیت آنها در دو سال آینده چهار برابر خواهد شد و این رشد، همراه با آنچه او تقاضای کمتر برای برق در حالت جامد نامید، به سرعت مزیت هزینه هارد دیسکها را از بین خواهد برد.
کالگرو گفت: «بحث بر سر این نیست که آیا هارد دیسکها از بین خواهند رفت یا خیر - بلکه بحث بر سر این است که چه زمانی از بین خواهند رفت.»
هارد دیسکها با چرخاندن جهت مغناطیسی «بیت»های ریز به بالا یا پایین، مینویسند. این عمل آنها را به عنوان یک یا صفر نشان میدهد، کد باینری که زبان دیجیتال را تشکیل میدهد.
سیگیت و سایر تولیدکنندگان موفق شدهاند این بیتها را کوچکتر و کوچکتر کنند، اما در هارد دیسکهای معمولی، آنها به حدی نزدیک میشوند که فراتر از آن کنترل آنها بسیار ناپایدار میشود.
ذخیرهسازی مغناطیسی با کمک گرما یا HAMR، فناوریای که سیگیت بیش از ۲۰ سال است در حال توسعه آن است، وارد میشود. درایوهای جدید از لیزر برای اعمال یک نانوثانیه گرما به بیتهایی کوچکتر از هر آنچه قبلاً استفاده میشد، استفاده میکنند و به آنها اجازه میدهند تا به صورت مغناطیسی دستکاری شوند.
هدهای خواندن-نوشتن که اطلاعات را ضبط میکنند، در اتاقهای تمیز وسیعی در کارخانه سیگیت در حومه مینیاپولیس ساخته میشوند. در یک صبح اخیر، کارگران با ماسک، دستکش و روپوشهای کلاهدار، ماشینهایی را به کار میبردند که لایههایی از مواد را بر روی ویفرهای سرامیکی ۸ اینچی قرار میدادند یا حکاکی میکردند. اتاق با نور زردی روشن شده بود که با مواد شیمیایی حساس به نور مورد استفاده در این فرآیند تداخل نمیکرد.
هر ویفر که کارگران آن را در جعبههایی به اندازه جعبه ناهار از ایستگاهی به ایستگاه دیگر حمل میکردند، ۱۰۰,۰۰۰ هد را در خود جای میداد. پس از تکمیل، ویفرها به تایلند پرواز میکردند، جایی که کارکنان دیگر لیزرها را متصل کرده و درایوها را مونتاژ میکردند.
سیگیت گفت که دو مشتری بزرگ رایانش ابری هر کدام یک اگزابایت ذخیرهسازی HAMR سفارش دادهاند که معادل دهها هزار هارد دیسک است.
ایروینگ تان، مدیرعامل وسترن دیجیتال (WDC)، رقیب اصلی سیگیت در تولید هارد دیسک، گفت که درایوهای HAMR میتوانند در نهایت به ۱۰۰ ترابایت برسند و پس از آن، فناوریای که هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است، ممکن است جایگزین شود. این فناوری که به عنوان ذخیرهسازی مغناطیسی نقطه گرمایی شناخته میشود، قصد دارد روی ذرات کوچکتر نیز بنویسد.
IDC میگوید که هارد دیسکها بیش از ۸۰ درصد از ذخیرهسازی مراکز داده را تشکیل میدهند، اما درایوهای حالت جامد به تدریج در حال کاهش این تسلط هستند.
برخی از مراکز داده، درایوهای حالت جامد را در اولویت قرار میدهند و میگویند مشتریان آنها خواهان عملکرد با سرعت بالا هستند.
سایرین همچنان به کاربرد هارد دیسکها ادامه میدهند، از جمله Hivelocity مستقر در تامپا. جیسون برنت، مدیر ارشد عملیات، گفت که همه عملیاتها به دادههایی نیاز ندارند که با سرعت حالت جامد در دسترس باشند.
او گفت: «برخی از عملکردها، چه بایگانی، چه پشتیبانگیری یا موارد مشابه، وجود دارند که برای من مهم نیست چقدر سریع میتوانم به دادهها دسترسی پیدا کنم - فقط باید بتوانم مقدار زیادی از آن را ذخیره کنم.»
IDC پیشبینی میکند که تا سال ۲۰۲۸، هارد دیسکها همچنان یک پنجم هزینه معادلهای حالت جامد خود را خواهند داشت. انتظار میرود هزینههای مراکز داده برای هارد دیسکها در آن سال به ۲۲ میلیارد دلار برسد که ۶۹ درصد نسبت به سال ۲۰۲۴ افزایش یافته است، اما کمتر از ۳۲ میلیارد دلار پیشبینی شده برای حالت جامد است.
برایان بیلر، تحلیلگر ارشد وبسایت تست StorageReview.com، گفت که در حال حاضر ظرفیت تولید حالت جامد کافی برای جایگزینی هارد دیسکها وجود ندارد. این واقعیت به تنهایی به این معنی است که هارد دیسکها برای مدتی باقی خواهند ماند.
او گفت: «آنها سریع نیستند، آنقدر بزرگ نیستند، قدرتمند نیستند، هیچ چیز نیستند، اما میتوانند چیزها را برای مدت طولانی به خوبی با هزینه موثر به ازای هر ترابایت نگه دارند.»
میتوانید با جان کیلمن به آدرس [email protected] مکاتبه کنید.