Dischi rigidi a elio veloci e spaziosi pronti per il decollo

Società di archiviazione dati HGST ha iniziato a realizzare un disco rigido da sei terabyte che ha una capacità di archiviazione del 50% maggiore e utilizza circa il 20% in meno di energia rispetto ai dischi rigidi convenzionali. Il segreto di questo balzo in avanti nelle prestazioni? Pompare gli azionamenti pieni di elio.

Piatto su: Le immersioni dure piene di elio possono contenere più piatti. Quello mostrato qui ne ha sette, invece dei soliti cinque.

L'elio riduce l'attrito, le vibrazioni e altri problemi meccanici che limitano la densità di archiviazione dei dischi rigidi convenzionali. Inoltre, rende i dischi rigidi meno affamati di energia.

L'industria dei dischi rigidi ha preso di mira l'elio dagli anni '70, ma nessuna azienda è mai stata in grado di farlo funzionare perché l'elio ha la tendenza a fuoriuscire da qualsiasi contenitore sia posizionato all'interno, lo stesso fenomeno che fa cadere i palloncini di compleanno di alcuni giorni dopo una celebrazione. Il risultato per un disco rigido pieno di elio è più serio: smetterà di funzionare.

HGST, con sede a San Jose, California, afferma di aver superato queste sfide e di produrre dischi rigidi garantiti per cinque anni. L'azienda sta lentamente aumentando la produzione dei dischi rigidi per i suoi primi clienti, inclusa la società di telecomunicazioni cinese Huawei , Istituto europeo di fisica CERN e produttore di computer Hewlett Packard .

I dischi rigidi pieni di elio potrebbero essere interessanti per i data center e le aziende come banche e compagnie assicurative che gestiscono grandi quantità di informazioni. Le nuove unità dovrebbero aumentare la capacità di archiviazione mantenendo sotto controllo il consumo energetico, afferma Zanna Zhang , analista presso IHS Global Insight .

Nel 2013, i produttori di dischi rigidi spediranno dispositivi con una capacità totale di circa 750 miliardi di gigabyte. Zhang prevede che entro il 2020 ci sarà una domanda di 3.500 miliardi di gigabyte di archiviazione dati, il 60% dei quali sarà archiviato nel cloud nei data center, rispetto al 20% di oggi.

Impilati all'interno di un disco rigido ci sono piatti a motivi magnetici, ognuno dei quali ha un braccio sospeso sulla sua superficie. Una testina di lettura-scrittura si libra sul piatto molto vicino ma senza toccarsi, a circa un nanometro di distanza, utilizzando un campo magnetico per leggere e scrivere informazioni. Queste dimensioni ridotte e le alte velocità di rotazione (i dischi del disco rigido girano a circa 7.200 giri/min) rendono la progettazione del disco rigido molto complicata.

Quando i piatti di un disco rigido iniziano a muoversi, anche l'aria che circonda la superficie del disco inizia a ruotare. Un disco rigido che gira in aria incontra resistenza e tende a svolazzare, mettendo a dura prova il motore, che richiede più potenza. Poiché l'elio scorre meglio dell'aria, gli azionamenti pieni di gas subiscono pochissimo attrito e le braccia subiscono meno turbolenze.

Se il braccio vibra anche con un'ampiezza di un nanometro, sei tostato, dice Hossein Haj-Hariri , professore di ingegneria meccanica presso l'Università della Virginia a Charlottesville, che ha modellato la fluidodinamica dell'aria e dell'elio nei dischi rigidi. L'elio si riversa sopra e dietro il braccio e la turbolenza nell'elio decade rapidamente, dice.

Livelli inferiori di vibrazioni e attrito significano un consumo energetico inferiore, temperature di esercizio inferiori e una maggiore densità di stoccaggio perché un braccio più stabile è in grado di scendere in un punto particolare sul piatto stabile con una registrazione spaziale più precisa. Con meno tendenze a svolazzare, i dischi possono anche essere resi più sottili, quindi più adatti allo stesso caso. Le nuove unità contengono due piatti extra, per un totale di sette.

La meccanica più fluida si traduce anche in temperature di esercizio inferiori di 4 °C rispetto ai dischi rigidi convenzionali. HGST afferma che le unità possono portare a una riduzione del 49% dei watt consumati per terabyte archiviato per un data center.

I numeri non sorprendono gli analisti e i ricercatori che hanno lavorato sulla tecnologia dell'elio negli ultimi quattro decenni. Le persone hanno costantemente parlato dei vantaggi dell'elio ma non sono state in grado di farlo funzionare perché nel tempo fuoriesce dal recinto, afferma Frank Talke , professore all'Università della California, San Diego, Centro per la ricerca sulla registrazione magnetica , che ha lavorato su un primo progetto di disco rigido a elio presso l'IBM negli anni '70.

HGST non ha rilasciato alcun dettaglio su come sigilla l'elio, al di là delle assicurazioni che si tratta di un sigillo ermetico garantito per cinque anni, ma Talke afferma che sembra che le sfide siano state superate.

Zhang è cauto. Dipende dalle prestazioni reali, dice. Penso che lo sapremo tra circa un anno.

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