Desde hace años, los fabricantes de dispositivos de almacenamiento de estado sólido nos vienen diciendo que las unidades de disco duro (HDD) tienen una vida limitada por delante, ya que su rendimiento se ve eclipsado por la memoria flash.
Frente a esto, los fabricantes de discos duros siguen aumentando su capacidad y ofreciendo menores costos por terabyte de almacenamiento, lo que ha mantenido los HDD en uso para la mayor parte del almacenamiento.
“En los centros de datos y en el entorno empresarial, actualmente, aproximadamente el 90 por ciento de todos los datos se almacenan en unidades de disco”, afirma BS Teh, director comercial de Seagate. “Siempre se habla de tecnología que reemplazará a las unidades de disco, pero creo que, con la innovación, siempre ha demostrado ser la opción de almacenamiento de gran capacidad”.
Hora de HAMR
Está hablando con DCD porque tiene un anuncio que hacer: “Este no es un anuncio tecnológico cualquiera”, dice Teh. “Lo categorizaría como uno de los cambios tecnológicos más impactantes y significativos que la industria [de los discos duros] haya visto en toda su historia”.
Es una afirmación importante, pero está hablando de la grabación magnética asistida por calor (HAMR), una tecnología que duplicará la capacidad de los discos duros, al aumentar aún más la densidad de los datos que pueden almacenar.
“Estamos reduciendo el tamaño de las partículas magnéticas y también las estamos apretando mucho más”, afirma. “El resultado es un aumento espectacular de la densidad del área”.
Los principios básicos de la técnica son fáciles de explicar. Los discos duros funcionan escribiendo y reescribiendo la polaridad magnética de los diminutos granos de los platos del disco a medida que giran. La densidad aumenta a medida que las partículas se hacen más pequeñas, pero también lo hace el riesgo de que los granos pierdan su magnetismo o se vuelvan a magnetizar debido a lecturas y escrituras cercanas.
“Si colocas dos partículas magnéticas demasiado juntas, se vuelven inestables”, dice Teh. “Eso es pura física”.
Es posible magnetizar granos más pequeños en un medio de aleación de platino, pero hay un problema: no funciona a temperatura ambiente. HAMR soluciona este problema calentando rápidamente un punto diminuto en el medio para que se pueda magnetizar y luego dejándolo enfriar y estabilizarse.
“Para aumentar la temperatura y poder escribir en él”, explica, “utilizamos un rayo láser que golpea la parte magnética y la calienta para que podamos leer y escribir”.
Discos duros estancados
Es un momento importante porque, francamente, los discos duros han estado en una situación de estancamiento.
Los envíos de discos duros han estado disminuyendo durante los últimos dos años y los ingresos de Seagate cayeron un 50 por ciento. Para ser honestos, algunos pueden preguntarse si deberíamos preocuparnos por este nuevo cambio.
Teh cree que los HDD se han visto afectados por una desaceleración general de la economía, problemas en la cadena de suministro y también un período durante la pandemia de Covid cuando los clientes compraron en exceso: "El hecho es que los últimos años fueron una época muy difícil para la industria".
En ese contexto, HAMR, que Seagate está lanzando bajo el nombre de Mozaic 3, no es en realidad tan nuevo ni sorprendente. Seagate planeó lanzarlo por primera vez en 2009, y esa fecha se pospuso a 2015, 2019 y 2021. DCD ha estado escuchando sobre él durante años.
“Creo que hay dos desafíos. El primero es convertir la tecnología en un producto. Se han invertido más de 20 años de investigación y desarrollo y cientos de millones de dólares, desde el año 2000”, explia Teh.
En segundo lugar, dice, está la "innovación continua de la tecnología existente". Gracias a la incorporación del helio y otros ajustes, "la tecnología anterior siguió funcionando, por lo que pudimos extender el ciclo de vida de la tecnología y hacer avanzar la transición de la plataforma".
Junto con el desarrollo de HAMR, han surgido otras ideas, incluida una solución provisional llamada grabación "shingled" y grabación magnética asistida por microondas (MAMR), que él ve como tecnologías "puente": "MAMR no es una tecnología que le permitirá ir de A a B, pero puede llevarlo de A a A+", argumenta Teh.
Aumento de la demanda
Ahora es el momento de anunciar el cambio porque la IA demandará más almacenamiento, especialmente a medida que pase de centrarse en el entrenamiento a centrarse en la inferencia (aplicación): “El entrenamiento está muy centrado en la GPU y en el cálculo, pero cuando pasas a la inferencia, donde realmente estás usando los modelos, tu requisito de cálculo se reduce drásticamente. No necesitas esas costosas GPU para ejecutar cada consulta, y se vuelve cada vez más centrado en los datos, porque estás generando y creando más datos a medida que usas la aplicación”.
Según sus cálculos, entre 2022 y 2026 la “dataesfera” global (el almacenamiento total del mundo) se duplicará con creces. HAMR lo hará posible, afirma: “Con la tecnología HAMR, podemos duplicar el crecimiento que hemos visto en los últimos 10 años”.
En los últimos tiempos, ante la escasa demanda, las densidades han aumentado menos del 10 por ciento al año, explica Teh: "Ahora, estamos hablando de duplicar esa cifra hasta alcanzar una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de más del 20 por ciento de la densidad de área", sonríe. "En otras palabras, en unos cuatro años, se podrá ver una duplicación de la capacidad en cuanto a densidad de área y, en consecuencia, del tamaño de las unidades de disco que se ven".
Además de mayores capacidades, HAMR también abordará las demandas de espacio y energía, afirma. Los discos duros albergarán más almacenamiento en unidades del mismo tamaño, que tienen esencialmente el mismo costo y el mismo impacto ambiental.
“Para una superficie determinada, se puede aumentar la cantidad de capacidad que se puede implementar en un centro de datos”, afirma. “Si se eliminan todas las unidades de 16 Tbytes y se reemplazan por unidades de 30 Tbytes, se ahorra inmediatamente un 40 por ciento en vatios por terabyte”.
Considera que las nuevas unidades tendrán la misma vida útil, de unos 10 años: "Tenemos motivos para creer que serán tan fiables o incluso más que las generaciones anteriores".
La incorporación de pequeños láseres al cabezal de lectura/escritura aumentará el precio, admite. Si bien Seagate ha producido los nuevos cabezales y medios internamente, junto con los chips controladores, el láser es nuevo: “Nunca habíamos usado un láser antes y contratamos a un socio externo para desarrollarlo”.
El socio produce láseres que son lo suficientemente rápidos y enfocados como para operar sobre granos diminutos que se mueven a gran velocidad, y lo suficientemente pequeños como para montarlos en el cabezal de lectura/escritura. Con el tiempo, Seagate fabricará sus propios láseres: "Hemos sentido la necesidad de desarrollarlo internamente también, para complementar al socio externo que tenemos".
Precio y espacio
En cuanto al precio, dice: “El costo total por terabyte sigue siendo más bajo que las generaciones anteriores, diré que no hay una prima; de hecho, obtienes beneficios de TCO al mudarte a la nueva plataforma en lugar de la plataforma anterior en función del costo por Tbyte”.
Las primeras unidades de calificación ya se están enviando y Teh espera conseguir que los principales clientes las compren en grandes cantidades para finales del primer trimestre de 2024. Los primeros clientes serán grandes proveedores de servicios en la nube, pero con el tiempo las unidades de gama baja tendrán HAMR.
“Estamos creando variantes de la unidad”, afirma. “Hoy en día, si compras un disco duro de 12 TB, probablemente necesites uno con al menos seis platos en su interior. En el futuro, lanzaremos variantes de la unidad con menos platos, por lo que es posible que puedas conseguir una unidad de 12 TB con cinco discos o menos, lo que en realidad la convierte en un producto de menor coste”.
Otros proveedores seguirán el ejemplo de HAMR, afirma. "Sin duda esperamos que lo hagan, porque será beneficioso para la industria".
Por ahora, sin embargo, Teh dice que Seagate es "la única compañía que tiene esta tecnología disponible comercialmente".
"Somos los primeros en poder anunciar y comercializar un producto de disco duro de tres terabytes. Y la buena noticia es que tenemos productos que crecerán hasta los cuatro terabytes por disco y también productos de cinco terabytes", afirma.
“Esto no es un proyecto que se pueda llevar a cabo en un solo momento. Es una nueva plataforma, un punto de inflexión que nos llevará a lugares más grandes y mejores”.
Ojo a la competencia
Las unidades de estado sólido continúan expandiéndose, y su presencia claramente ha tenido un papel más importante en el mercado en declive de los discos duros de lo que a Teh le gusta admitir.
“Nuestra opinión es que todos los dispositivos que se fabrican en masa hoy en día tienen un papel que desempeñar”, afirma, añadiendo la cinta adhesiva a la gama de opciones. “Todos son complementarios. No vemos un escenario en el que una tecnología sustituya por completo a la otra”.
HAMR permitirá que los discos duros mantengan su ventaja de precio, afirma: "El estado sólido es al menos cinco veces más caro. Si eres un proveedor de servicios en la nube y vendes bits y gigabytes por dólares, no puedes pagar cinco veces más por gigabyte".
Teniendo en cuenta la posibilidad de que todos los discos duros se reemplacen por unidades de estado sólido, afirma: "Tendrán que invertir más de 200.000 millones de dólares en gastos de capital solo para tener suficiente capacidad, y considerar la cantidad de tiempo que llevará poner en funcionamiento las fábricas. No, la industria no tiene dinero para invertir 200.000 millones de dólares.
“Con el tiempo, sí, el estado sólido tendrá un mayor porcentaje de participación en el mercado, pero no, no va a reemplazar a los discos duros durante mucho tiempo”.
Este artículo apareció por primera vez en el número 52 de la revista DCD. Haga clic aquí para leer la revista completa.