WD: größere Festplatten mit ePMR

Bislang wollte WD zur Steigerung der Festplattenkapazitäten Mikrowellen einsetzen, das Verfahren ist jedoch noch nicht marktreif. WD behilft sich mit ePMR.

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MAMR und HAMR sind zwei Verfahren zur Steigerung der Festplattenkapazität. MAMR, das bislang von WD favorisierte, arbeitet mit Mikrowellen, die die Magnetpartikel auf der Plattenoberfläche beim Beschreiben schon einmal etwa in die richtige Orientierung schubsen – so sinkt die zum Beschreiben notwendige Magnetfeldstärke, die Schreibköpfe werden kleiner und die Datendichte steigt.

Bei der MAMR-Entwicklung ist WD nach eigenen Angaben auf ein Verfahren gestoßen, das etwas einfacher ist, aber dennoch Kapazitätssteigerungen ermöglicht. ePMR nennt es WD, Energy-assisted PMR. Details dazu will das Unternehmen erst mit dem Marktstart der ersten ePMR-Festplatten bekanntgeben: Die bereits vorgestellten Ultrastar-Modelle DC HC550 (18 TByte) und DC HC650 (20 TByte) arbeiten, anders als damals vermutet, nicht mit MAMR-Technik, sondern mit ePMR. Sie sollen voraussichtlich im ersten Halbjahr auf den Markt kommen. Die größere Kapazität der DC650 erreicht WD mit Shingled Magnetic Recording (SMR).

Zudem hat WD eine neue Roadmap vorgestellt, nach der in den nächsten Jahren noch weitere Kapazitätssteigerungen mittels ePMR-Technik kommen: Bis 2023 soll die Technik für Laufwerke mit bis zu 30 TByte gut sein, zumindest bei Verwendung von SMR. Laufwerke mit konventioneller Aufzeichnung sollen maximal rund 24 TByte Daten speichern.

Energieunterstützte Aufzeichnungsverfahren sollen die Festplattenkapazitäten bis 2026 auf 60 TByte steigern.

Ab 2023 sieht WD dann die Verwendung von MAMR oder HAMR vor – derzeit gibt es wohl noch keine Entscheidung, welche Technik zum Zuge kommt. MAMR ist günstiger, HAMR aber erlaubt eine höhere Datendichte. WDs größter Konkurrent Seagate arbeitet bereits seit vielen Jahren an der HAMR-Technik und will in diesem Jahr das erste HAMR-Serienmodell auf den Markt bringen. Bei HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) erhitzt man mittels Laserdioden kleinste Teile der Magnetscheibe auf mehrere hundert Grad und erleichtert so deren Magnetisierung. MAMR und HAMR fassen die Hersteller gerne auch unter dem Begriff Energy Assisted Magnetic Recording (EAMR) zusammen.

In einem Vortrag auf dem Storage Field Day 2020 stellte der WD-Manager Carl Che zudem weitere Neuerungen der hauseigenen Festplattentechnik vor. Demnach will WD etwa die Kapazitätssteigerungen durch die SMR-Technik weiter vergrößern. Bei SMR, Shingled Magnetic Recording, werden einzelne Spuren leicht überlappend geschrieben, sodass Änderungen zeitaufwendiger sind. SMR teilt die Festplatte in SMR-Zonen von meistens 256 MByte ein, die bei der Änderung auch nur eines Bits komplett neu geschrieben werden müssen. WD will in diesen Zonen etwa über größere ECC-Blöcke Platz sparen und so mehr Nutzdaten auf der Platte speichern. Insgesamt soll die SMR-Aufzeichnung damit bis zu 25 Prozent Kapazitätszuwachs bringen.

Da die Spuren bei den weiter steigenden Kapazitäten immer schmaler werden, müssen die Köpfe immer exakter positioniert werden – Che sprach von einer Genauigkeit von einem Nanometer. Dazu setzt WD in den DC550 und DC650 Triple-Stage-Aktuatoren ein, die nicht nur eine genauere Positionierung erlauben, sondern die Spur zudem auch schneller finden sollen. Das wiederum soll die IOPS-Leistung erhöhen, die die Laufwerke liefern können.

Außerdem arbeitet WD – wie auch Seagate – an Laufwerken mit geteilten Aktuatoren. Bei klassischen Festplatten bewegen sich alle Köpfe gleichzeitig über die Scheiben; trennt man den Kopfstapel etwa in zwei auf, können diese beiden unabhängig voneinander arbeiten. Damit verdoppelt sich die Datenübertragungsrate, vor allem aber die IOPS-Leistung. Nachteilig ist jedoch, dass diese Laufwerke dann auch zwei Anschlüsse benötigen, sich also wie zwei getrennte Festplatten verhalten. (ll)