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希捷，押注100TB硬盘

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【希捷，押注100TB硬盘】希捷，押注100TB硬盘

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希捷，押注100TB硬盘

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本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自theregister
分析师认为HAMR现已完全成熟 ， 并预计将在2026年初大规模采用 。
希捷表示 ， 他们已经明确了采用每碟10 TB技术实现100 TB磁盘驱动器的方案 ， 但HAMR技术已近25年历史 ， 尚未实现全面量产 。
为什么花了这么长时间？
HAMR（热辅助磁记录）技术用于将数据写入颗粒状铁铂介质 ， 该介质能够以超过 1 Tb/in2 的面积密度实现稳定的比特存储——但前提是比特区域必须使用激光加热 。 希捷采用 Mozaic 3+ HAMR 技术的十盘片Exos M硬盘 ， 每盘可存储 3-3.6 TB 的容量 。
希捷表示 ， 其加热激光头可使Mozaic 驱动器的每个磁盘片容量达到 3TB 。 来源：希捷
传统的垂直磁记录(PMR) 采用室温写入 ， 无法支持如此高的面密度；数据位会变得不稳定 。 西部数据已经找到了一种方法 ， 即利用微波辅助磁记录 (MAMR) 将PMR 的密度提升到每盘 2.9 TB ， 第三大磁盘驱动器制造商东芝也采取了同样的方法 。 东芝和西部数据都将 HAMR 定位为下一个向更高面密度迈进的技术转型点 ， 但在该技术开发方面落后希捷数年 。
希捷目前正在发售30 TB常规记录的Exos M HAMR硬盘 ， 以及32 TB和36 TB叠瓦式磁记录 (SMR) 硬盘 。 这些硬盘采用部分重叠的写入磁道块 ， 以增加磁道密度 ， 从而提高总容量 ， 但由于需要重写整个磁道块 ， 因此重写速度较慢 。
希捷本应在硬盘容量方面拥有明显的优势 ， 但事实并非如此 。 因为事实证明 ， 其HAMR 技术极难实现量产 ， 而且比竞争对手的硬盘少了一个盘片 。 希捷曾预测 ， 到2012 年 ， 在一次成功的演示之后 ， 其 HAMR 硬盘容量将达到 1 Tb/in2。 但这并未实现 ， 但希捷成功制造了 16 TB 的 HAMR 硬盘 ， 并于 2019 年进行了样品测试 。 这些硬盘也未能实现量产 ， 而 20 TB 的技术是下一个发展方向 。 同样 ， 这种技术也未能持续多久 。
希捷首席执行官戴夫·莫斯利 (Dave Mosley)在 2020 年告诉投资分析师 ， 希捷正在加紧研发 24 TB 的 HAMR 硬盘 。 据说到 2023 年 ， 30 TB 的 HAMR 硬盘即将问世 。 这款产品实际上是在2024 年 1 月发布的 ， 其技术品牌为 Mozaic 3+ ， 指的是 32 TB 和 36 TB 的 SMR 版本 。
即便如此 ， 其主要的超大规模客户——云服务提供商 (CSP)——的认证也耗时数月 ， 第一家 CSP 几乎在一年后 ， 即 2024 年 12 月 ， 才批准其批量出货 。 如今 ， 五个月后 ， 希捷宣布 ， 前八大 CSP 中已有三家完成了其硬盘的认证 ， 出货量已达到 EB 级 。 Mosley 表示 ， 其余五家预计将在一年内完成认证 。 这样的认证耗时非常长 。
制造良率和硬盘可靠性方面的挑战很可能是导致HAMR 产品化和认证一再推迟的原因 。 目前 ， 距离希捷首次公开发布HAMR 技术已过去近四分之一个世纪 ， HAMR 硬盘的全面量产仍处于早期阶段 ， 尽管迄今为止已出货超过 100 万块 HAMR 硬盘 ， 但该技术仍未成熟 。 希捷在这项极其复杂的技术上投入了巨额资金 。
步伐正在加快 。 希捷目前表示 ， 已交付超过40 TB 的硬盘样品（Mozaic 4+） ， 并计划生产容量范围为 12-44 TB 的产品 。 实际量产预计将于今年晚些时候或2026 年初开始 ， 2026 年上半年将实现批量出货 。 希捷表示 ， 预计 5 TB 以上的产品（Mozaic 5+）将于 2027 年末或 2028 年初推出 。
该公司已经展示了一款每碟6.5 TB 的驱动器 ， 并表示从演示到生产通常需要五年时间 ， 这意味着 Mozaic 6+ 产品将于 2030 年上市 。 该公司还声称 ， 它已经预见到了每碟 10 TB 以上的容量 ， 也就是 100 TB 的磁盘驱动器 ， 假设 2028 年推出演示产品 ， 则可能在 2033 年左右的某个时候实现产品化 。

希捷认为 ， 其HAMR 记录介质单碟容量甚至可以达到 15 TB ， 这意味着未来将有 150 TB 的传统磁盘驱动器 ， 甚至可能有 180 TB 的 SMR 磁盘驱动器 ， 并且采用更优的模式化记录介质 。 HAMR 容量营销仍在如火如荼地进行中 。

希捷现在声称 ， 到2026 财年末 ， 即 2026 年 6 月底 ， 其磁盘驱动器 EB 中将有超过 40% 采用 HAMR 驱动器 。 大多数HAMR EB 生产的交叉应该是在 2027 财年上半年（到 2026 年底） ， 并且超过 70% 的 HAMR EB 应该在那之后的六个月内出货 。

当然 ， 正如我们上文所述 ， 希捷此前曾多次预测HAMR硬盘的上市时间 ， 但最终均未能实现 。 这家科技巨头似乎一直低估了HAMR技术产品化所需的时间 ， 因此获得了比两家竞争对手在任何容量点上都拥有更少盘片和滑块的生产成本优势 。
首席执行官莫斯利(Mosley) 的目标是利用 HAMR 及其更高的面密度来重新发明容量更低、盘片和滑块更少的驱动器 ， 从而降低 10-15% 的生产成本 。
激光集成策略应该可以进一步降低成本 。 目前 ， 希捷出货的HAMR滑块附带一个外部激光器 。 其目的是在滑块自身的晶圆上构建激光器 ， 然后将其键合到滑块晶圆上 ， 然后再切割单个滑块芯片 。

拥有这种垂直整合的激光器将使大规模生产更具资本效率 。
HAMR 盘片数量决定HAMR 的延迟和盘片数量的决定使得希捷的竞争对手在容量方面或多或少地跟上了 。
希捷选择利用其HAMR技术在控制成本和提升磁盘容量之间取得平衡 ， 坚持每台硬盘使用10个盘片 ， 而西部数据则已将其提升至11个 。 东芝已演示了一款11盘片的硬盘 。
西部数据的举措削弱了希捷的容量优势 ， 使其能够提供类似的最大容量硬盘 ， 尽管它们的面密度较低 。 希捷通过在其硬盘中少安装一个盘片和滑块 ， 获得了生产成本优势 ， 但由于这些硬盘尚处于认证阶段 ， 并未实现量产 ， 因此成本优势只是理论上的 ， 而有限的容量优势才是实实在在的 。
例如 ， 2024年1月宣布将提供样品的30 TB Exos HAMR硬盘 ， 每碟3 TB ， 以及32 TB叠瓦式硬盘 ， 当时比西部数据的24 TB传统硬盘和28 TB叠瓦式硬盘拥有6 TB的容量优势 。 西部数据的硬盘也采用10盘片技术 ， 但该公司在同年11月推出了Ultrastar DC HC690 型号 ， 并改用11盘片技术 ， 使其叠瓦式容量达到32 TB ， 每盘片容量为2.9 TB ， 而希捷的每盘片容量为3 TB 。
由于希捷的硬盘当时尚未普及 ， 西部数据得以弥补其面密度方面的劣势 ， 并消除了希捷的容量优势 。 如果希捷转向11盘片技术 ， 它原本可以拥有33 TB的传统硬盘和35 TB的叠瓦式硬盘 。 西部数据的新硬盘没有希捷HAMR硬盘那样漫长的样品和认证周期 ， 因此西部数据得以宣称其“推出了全球最高容量的UltraSMR HDD ， 最高可达32 TB——利用久经考验、可靠的能量辅助PMR (ePMR) 记录技术 ， 为超大规模数据中心、云计算服务提供商和企业用户提供服务……并采用全球首款商用11盘片设计 。 ”
现在西部数据正在运送其自家的HAMR 硬盘样品 ， 据我们所知 ， 它保留了 11 盘片设计 ， 因此不必像希捷那样将 HAMR 面密度技术推向极致 。
与11盘片技术相比 ， 任何容量级别的10盘片技术 ， 盘片上的磁道都会更窄 ， 需要更好地控制滑块的定位运动 ， 并且用于记录信号检测的位区域更小 ， 这意味着滑块信号拾取技术也必须更先进 。 相比希捷 ， 西部数据和东芝在开发要求更低的HAMR技术方面拥有更大的自由度 。
Wedbush 分析师 Matt Bryson 认为 HAMR 现已完全成熟 ， 并预计 HAMR 将在 2026 年初大规模采用 。
如果西部数据和东芝都面临与希捷同等程度的制造难题和延长的认证周期 ， 那么与莫斯利的公司相比 ， 它们将在几年内处于产能和生产成本的劣势 。
届时 ， 希捷就能凭借更大的市场份额和更高的收入 ， 继续奋战 。 到今年年底 ， 这种情况的迹象应该会更加明显 。
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