Seagate: Die HAMR-Technik für HDDs mit 20+ TB ist jetzt bereit

Seagate setzt zum Konter auf die Ankündigung der MAMR-HDDs von Western Digital an und will Ende 2018 die ersten Festplatten mit HAMR-Technik ausliefern. Ab 2019 soll die Massenproduktion mit Speicherkapazitäten von 20 TByte und mehr erfolgen. Bis 2023 sollen 40 TByte oder mehr möglich sein.

Seagates HAMR-Konter auf Western Digitals MAMR

Erst kürzlich hatte HDD-Marktführer und Seagates schärfster Konkurrent Western Digital eine neue HDD-Generation mit der Technik Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR) angekündigt. Die ersten MAMR-HDDs sollen 2019 den Markt erreichen, bis 2025 sind 3,5-Zoll-Laufwerke mit 40 TByte und mehr geplant. Aus Sicht von Western Digital ist MAMR in diversen Punkten inklusive Kosten und Zuverlässigkeit der aufwendigeren HAMR-Technik überlegen. An HAMR werde zwar parallel weiter geforscht, doch sei die Zeit noch nicht gekommen.

HAMR wird ab Ende 2018 ausgeliefert

Das sieht Seagate anders. Im Unternehmensblog hat Chief Technology Officer Dr. Mark Re den bevorstehenden Marktstart der ersten Festplatten mit Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) angekündigt. Laut Re sollen bereits jetzt HAMR-Laufwerke erfolgreich Integrationstests bei Kunden durchlaufen haben. Dabei versichert Seagate, dass sich die HAMR-HDDs unkompliziert und in gewohnter Weise einsetzen lassen und die Technik zuverlässig ist. Über 40.000 HAMR-HDDs habe Seagate bereits hergestellt und Ende 2018 sollen finale Modelle aus der Pilotfertigung an Kunden ausgeliefert werden. Die Herstellung erfolge „auf dem gleichen Fließband wie aktuelle Produkte“.

Serienfertigung 2019 mit 20+ TB, 40 TB bis 2023

Der eigentliche Marktstart mit hohen Stückzahlen und mindestens 20 TByte Speicherplatz soll im Jahr 2019 erfolgen, für das gleiche Jahr hat auch Western Digital die Serienproduktion der MAMR-Festplatten in Aussicht gestellt. Mit der Technik sei eine Datendichte von 2 Terabit pro Quadratzoll (Tb/in² oder Tbpsi) erreicht worden. Seagates derzeit größte HDDs mit 12 TByte Speicherplatz besitzen eine Datendichte von 923 Gigabit pro Quadratzoll. Vor zwei Jahren hatte Seagate mit einer Kombination aus PMR- und SMR-Technik eine Datendichte von 1,32 Tbpsi bei 2,5-Zoll-HDDs erzielt.

Für die kommenden neun Jahre prognostiziert Seagate eine jährliche Steigerung der Datendichte um 30 Prozent, sodass HAMR-Festplatten schon 2023 ein Speichervolumen von 40 TByte oder mehr erreichen könnten. In den von den HDD-Herstellern skizzierten Zeitplänen würde Seagate die 40-TB-Marke somit zwei Jahre eher als Western Digital erreichen. Da sich die lange erwartete HAMR-Technik immer wieder verspätet hatte, sind die Prognosen allerdings mit Vorsicht zu genießen.

HAMR sei zudem in naher Zukunft die einzige Technik, die das Potenzial besitzt, im Idealfall 10 Terabit pro Quadratzoll zu erreichen, wenn sie mit Bit Patterned Media Recording (BPMR) kombiniert wird.

“HAMR ist jetzt bereit“

Zweifeln bezüglich der Marktreife von HAMR-HDDs, die durch wiederholte Verschiebungen und die jüngst von Western Digital getätigten Äußerungen geschürt wurden, begegnet Seagate mit Zuversicht. Schon heute sei die Technik bereit und auch zuverlässig. Auf über 40.000 produzierte und getestete HAMR-Festplatten seien „Millionen HAMR-Köpfe“ gekommen. Die speziellen Schreibköpfe unterscheiden sich durch den integrierten Laser wesentlich von bisherigen Köpfen – „jedem Kopf einen Laser hinzuzufügen, ist kompliziert“, schreibt Dr. Mark Re. Doch habe die Entwicklungsabteilung auf alle Fragen eine Antwort gefunden. „Unsere HAMR-Architektur heute ist einfacher [umzusetzen] als jeder andere Ansatz, um eine höhere Datendichte nach PMR zu liefern“, so Re.

HAMR-Köpfe überdauern 2 Petabyte

Die HAMR-Köpfe hätten sich zudem als zuverlässig erwiesen. Über zwei Petabyte (2.000 Terabyte) übertragene Daten pro Kopf seien in Tests möglich gewesen. Maßnahmen gegen Abnutzung, das sogenannte Wear Leveling, seien entgegen mancher Erwartung, dafür nicht nötig. Wie erwartet wird Glas als Material für die Magnetscheiben (Platter) genutzt. Glasplatter sind gegenüber herkömmlichen Aluminium-Scheiben hitzebeständiger und lassen sich dünner fertigen, kosten allerdings mehr.

HAMR-HDDs brauchen 8 Watt beim Schreiben

Das Erhitzen der Magnetscheiben durch den Laser weckte Bedenken bezüglich der Wärmeentwicklung und auch dem Energiebedarf. Laut Dr. Re sollen die HAMR-Köpfe weniger als 200 Milliwatt beim Schreiben benötigen, für das gesamte Laufwerk wird mit 8 Watt beim wahlfreien Schreiben gerechnet, was auf dem Niveau aktueller 12-TB-HDDs mit Heliumfüllung wäre. Dadurch, dass das Erhitzen und Abkühlen „in einer Nanosekunde“ erfolge, soll auch die Temperatur des Laufwerks nicht steigen. Re fasst zusammen: „Unsere HAMR-Laufwerke werden die gleichen Zuverlässigkeitsanforderungen für Rechenzentren wie ein PMR-Laufwerk erfüllen“.

Sinkende Kosten pro TB

In dem Beitrag werden die zunächst höheren Kosten für Materialien wie Laser-Dioden eingeräumt. Doch durch die erhöhten Speicherkapazitäten soll sich dies relativieren. Im Vergleich zu bisherigen PMR-Laufwerken sollen die Kosten pro Terabyte sogar sinken. In diesem Punkt gilt die MAMR-Technik von Western Digital, die weder Laser noch Glasplatter voraussetzt, allerdings als überlegen.