Toshiba: hard disk da 50TB e oltre con tecnologie MAMR e HAMR

L’infrastruttura globale di archiviazione continua a basarsi in modo fondamentale sugli hard disk meccanici per la conservazione economica dei grandi volumi di dati. Per superare le barriere fisiche imposte dalla registrazione PMR, la divisione storage di Toshiba ha delineato la propria strategia tecnica orientata al raggiungimento di capacità superiori ai 50 Terabyte.

Limiti della PMR e transizione verso il vetro

La tradizionale tecnologia di registrazione magnetica perpendicolare, impiegata per oltre due decenni, ha ormai toccato le proprie barriere strutturali. La riduzione progressiva della grana magnetica comporta il rischio di instabilità dei bit a causa del calore generato durante il funzionamento del dispositivo. Per arginare questo fenomeno si rende necessario l’impiego di rivestimenti in ferro-platino a elevata coercività, i quali richiedono una quantità di energia magnetica superiore in fase di scrittura.

Per aumentare la densità di archiviazione, gli ingegneri stanno intervenendo anche sul numero di piatti magnetici integrati nel formato da 3,5 pollici. L’introduzione dei drive ad elio ha consentito di passare a nove e undici dischi con spessori ridotti a 0,55 mm. L’adozione di substrati in vetro in sostituzione dell’alluminio assicura la stabilità meccanica necessaria per realizzare architetture a dodici piatti.

L’evoluzione delle microonde con la tecnologia MAS-MAMR

Sul fronte della scrittura assistita, la tecnologia FC-MAMR ha già dimostrato la sua validità sul mercato, pur mostrando incrementi contenuti. Il vero cambio di passo è rappresentato dalla soluzione MAS-MAMR, che integra un doppio oscillatore a coppia di spin direttamente all’interno della testina di lettura. Questo componente genera un campo a microonde focalizzato che riduce l’energia richiesta per magnetizzare i singoli bit.

L’integrazione con la tecnologia SMR e l’uso di algoritmi di caching avanzati consentiranno di raggiungere volumi di 32-33TB sulle unità da undici dischi, spingendosi fino a circa 40TB nei modelli a dodici dischi. Questa architettura rappresenta un passaggio cruciale per le infrastrutture data center moderne, parallelo allo sviluppo di connessioni di rete ad alte prestazioni per la gestione dei flussi informativi.

Il salto prestazionale con l’innovazione HAMR

Quando le dimensioni ridotte dell’oscillatore pongono un limite oltre i 40TB, entra in gioco la registrazione HAMR. Sfruttando un diodo laser integrato, questa tecnologia riscalda l’area del disco fino alla temperatura di Curie (oltre 400°C), consentendo l’orientamento magnetico tramite campi di intensità inferiore. Nonostante le sfide legate allo stress termico e alla stabilità del laser, le soluzioni di nuova generazione garantiscono un tempo medio di funzionamento privo di guasti pari a 2,5 milioni di ore.

Le prossime iterazioni commerciali basate su questa tecnologia debutteranno con traguardi compresi tra 40TB e 50TB, ponendo le basi per soluzioni capaci di superare i 70TB e puntare nel lungo termine oltre i 100TB. Ulteriori approfondimenti tecnici sono consultabili direttamente sul sito ufficiale Toshiba Storage per analizzare l’evoluzione dell’hardware di archiviazione professionale.

“Con dodici o più dischi e tecnologie di registrazione avanzate come MAMR e HAMR, si prevede che gli HDD continueranno a offrire capacità in costante aumento per molti anni, pur rimanendo il supporto di archiviazione più conveniente disponibile. La tecnologia PMR ha ormai raggiunto i propri limiti, ma questo non significa che la crescita della capacità degli hard disk si fermerà: MAMR e HAMR ci permetteranno di continuare ad aumentarla per molti anni ancora” - Dean Edwards, General Manager Engineering & Technical Support di Toshiba Electronics Europe

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