München, Starnberg, 23. Jan. 2024 - Höhere Flächendichte macht den Austausch von PMR-HDDs aus CAPEX- und OPEX-Sicht attraktiver; Quantentechnologie im Einsatz...

Zur Ankündigung: Zwischen 2024 und 2025 sollen laut IDC rund 30 ZB Daten erzeugt werden. In diesem Zeitraum werden aber nur 2 ZB an Speicherkapazität hergestellt (1). Wie also diese Lücke füllen? Seagate Technology Holdings hat dazu nun mit seiner Mozaic 3+ Plattformankündigung eine innovative Implementierung der Heat Assisted Magnetic Recording Technologie (HAMR) vorgestellt, die pro Scheibe mehr als 3 TB Speicherkapazität ermöglicht. Diese Flächendichte soll laut Hersteller in den nächsten Jahren auf 4 TB und 5 TB pro Scheibe gesteigert werden. Die Mozaic 3+ Plattform ist die Basis für Seagates Produktfamilie „Exos“ mit Speicherkapazitäten von 30 TB und mehr. Exos 30 TB-Festplatten sollen noch in diesem Quartal in großen Stückzahlen an Hyperscale-Cloud-Kunden ausgeliefert werden.

Die Erhöhung der Flächendichte steigert die Anzahl der Bits, die auf einer Scheibe gespeichert werden können, und adressiert den steigenden Bedarf nach kosteneffizienten Datenspeichern. Mit Mozaic 3+ können Kunden mehr Daten auf derselben Fläche speichern als zuvor. Durch den Austausch von herkömmlichen 16 TB PMR-Laufwerken (Perpendicular Magnetic Recording) – die heutzutage die durchschnittliche Kapazität in großen Rechenzentren darstellen – auf ein Exos 30 TB-Laufwerk mit Mozaic 3+ Technologie wird die Speicherkapazität bei gleichem Platzbedarf nahezu verdoppelt.

Die Mozaic 3+ Plattform verwendet laut Hersteller fast die gleichen Materialkomponenten wie PMR-Festplatten, aber erhöht die Speicherkapazität erheblich, sodass Rechenzentren die Anschaffungs- und Betriebskosten damit senken können – einschließlich einer Reduzierung des Stromverbrauchs pro Terabyte um bis zu 40 Prozent. (2) Mozaic 3+ kann dabei helfen, auch die Nachhaltigkeitsziele von Betreibern zu erreichen, da es laut Seagate eine Reduzierung des gebundenen Kohlenstoffs pro Terabyte um bis zu 55 Prozent ermöglicht (2). Dies beim Vergleich einer 30 TB Mozaic 3+ Festplatte mit einer herkömmlichen 16 TB PMR Festplatte.

• 40 % weniger Watt pro TB (2)
• Geringeres Gewicht pro TB (2)
• 55 % weniger enthaltener Kohlenstoff pro TB (3)

Seagate verzeichnet nach eigenen Angaben eine starke Nachfrage von Rechenzentrums-Kunden, die die Qualifizierung von Mozaic 3+ abschließen und bis zum Ende dieses Quartals mit der Einführung beginnen werden. Ein führender Cloud-Service-Provider wird laut Hersteller danach den Großteil der von Seagate bereitgestellten Festplatten auf Mozaic 3+ umstellen, was Zitat "sein Vertrauen in die Technologie unterstreicht".

Bildquelle: Seagate Mozaic 3+

Neben dem Einsatz in Rechenzentren soll die Mozaic 3+ Speichertechnologie eine breite Palette von Anwendungsfällen ermöglichen, die laut Entwickler von Unternehmen bis hin zu Edge-, NAS- und Video- und Imaging-Anwendungen (VIA) Anwendungen reichen können.

Mozaic 3+ Technologie (Highlights):

1. Supergitter-Platin-Legierungsmedien: Die physikalischen Grundlagen der Aufzeichnung mit höherer Dichte erfordern kleinere Medienkörner im Nanomaßstab. Das Problem dabei ist, dass kleinere Körner instabiler sind. Herkömmliche Legierungen bieten keine ausreichende magnetische Stabilität für eine effektive und zuverlässige Speicherung. In den Mozaic 3+ Festplatten verwendet die Medienlegierung eine Eisen-Platin-Supergitterstruktur, die die magnetische Koerzitivkraft von Festplattenmedien deutlich erhöht. Dies ermöglicht ein präzises Schreiben von Daten und eine noch nie dagewesene Bitstabilität.

2. Plasmonischer Schreibkopf: Da die Medien magnetisch „härter“ gemacht werden, um Instabilität zu verhindern, erfordert das Design einen revolutionären Schreibkopf. Dieser ist ein Beispiel für die besondere Miniaturisierung und Präzisionstechnik, die Seagates Implementierung von HAMR darstellt. Das Herzstück dieser Technologie ist ein nanophotonischer Laser, der einen winzigen Wärmepunkt auf der Medienoberfläche erzeugt, um die Daten zuverlässig zu schreiben. Seagate plant die vertikale Integration des nanophotonischen Lasers in das plasmonische Schreibkopf-Subsystem.

Bildquelle: Seagate Mozaic 3+

Externer Link > https://www.seagate.com/de/de/innovation/mozaic/gen-7-spintronic-reader/

3. Gen 7 Spintronic-Lesegerät: Kleinere geschriebene Datenkörner sind nur dann nützlich, wenn sie auch gelesen werden können. Zusammen mit den Teilkomponenten des plasmonischen Schreibkopfes musste auch die Lesefunktionalität weiterentwickelt werden. Mozaic 3+ nutzt Quantentechnologie und enthält einen der kleinsten und empfindlichsten Magnetfeld-Lesesensoren der Welt.

4. Integrierter 12-nm-Controller: Um all diese Technologien effizient zu steuern, war ein integrierter Controller (System-on-a-Chip) erforderlich, der von Seagate entwickelt wurde. Dieser hochentwickelte, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreis bietet im Vergleich zu früheren Lösungen eine bis zu dreimal höhere Leistung.

Quellenangaben:

(1) Quelle: IDC Storagesphere. Installationsbasis 2024 vs. 2025, IDC Datasphere, 2024 vs. 2025 inkrementelle neue Datengenerierung.
(2) Quelle: Upgrade von 16 TB auf 30 TB Kapazität (oder von 1,78 TB/Festplatte auf 3 TB/Festplatte), Vergleich der Mozaic-Festplatte Exos 16 mit Exos X 30 TB, maximale Betriebsleistung und Gewicht.
(3) Mozaic 3+ Laufwerk, Festplatte mit 30 TB im Vergleich zu einer herkömmlichen PMR-Laufwerk, Festplatte mit 16 TB Grauer Kohlenstoff umfasst die Emissionen, die während der Rohstoffgewinnung, der Herstellung/Montage des Produkts und des gesamten Materialtransports von der Gewinnung über die Fertigung und von der Fertigung bis zum Kunden entstehen.

Querverweis:

Unser Blogpost mit Podcast > Energieeffizienz und Nachhaltigkeit (ESG) aus Sicht der Datenspeicherung

Unser Beitrag > Toshiba Roadmap im Bereich von Nearline-HDD-Kapazitäten für Rechenzentren

Unser Beitrag > DNA Storage Entwicklungstrends: Seagate kooperiert mit CATALOG Inc.