【焦點電腦應用與其他教學】HOYA 展示 玻璃碟片 樣品,強調傳統硬碟的未來靠玻璃救起

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相較於 SSD 以速度取勝,HDD 最大的特色就是儲存空間超大。但這幾年下來,HDD 的空間提升幅度確實明顯下降,顯然是遇到了瓶頸。目前的 3.5吋 HDD 最大容量剛停留在 12TB,卻已經是很難提高極限,或許接下來換個材料會對這個領域產生正面影響。目前 3.5 吋裝置仍然在使用鋁合金碟片,而 2.5 吋裝置已經改成 玻璃碟片 ,日本玻璃大廠 HOYA 也表示,傳統硬碟的未來將會是玻璃材質獨大,並且能夠增加到 20TB 的容量:
HOYA 展示 玻璃碟片 樣品,強調傳統硬碟的未來靠玻璃救起
▲碟片越塞越多,越做越薄,寫入技術也與時更新,但最後還是要從材料上去改善硬碟的儲存容量提升幅度。

對於傳統硬碟來說,拼速度已經贏不過固態硬碟,只剩下拼容量這點會是極大的賣點,目前 SSD 最大的問題仍然在每單位容量價格太過昂貴,即使有很快的速度,但比起容量,客戶仍然會著重在傳統硬碟上。因此 HDD 大廠通常都會著眼在容量增長上,但最近看來,HDD 容量成長趨勢顯然變緩許多,至少現在是這樣:
HOYA 展示 玻璃碟片 樣品,強調傳統硬碟的未來靠玻璃救起
▲玻璃材質已經足以擔當硬碟碟片的任務。

目前傳統硬碟的碟片材料通常是鋁合金,但 2.5 吋硬碟為了更好的增加容量,已經採用玻璃碟片。而 3.5 吋目前還沒採用玻璃材質,仍然使用鋁合金碟片。但鋁合金可開發的容量已經瀕臨極限。且為了多塞碟片增加空間來看,鋁合金碟片的厚度已經無法繼續薄下去,因此通常會需要一些獨特的寫入技術來增加容量。

例如先前的垂直寫入技術,為擴充容量做出極大貢獻,最近幾年 Seagate 發表的 SMR 疊瓦式技術也企圖擴充容量的一種手法。但這些方法都已經用過的時候,接下來或許真的就是講究材質的時候了。

根據日本玻璃大廠 HOYA 的說法,現有的 12TB 3.5 吋硬碟已經用了 8 張碟片,每張碟片厚度達 0.635 mm,但 HOYA 可以製作出超薄的碟片,規格涵蓋現有的 0.635 mm,還有更薄的 0.5mm、0.381 mm、這樣的規格,可以讓同樣的硬碟空間內塞進更多碟片。進而使硬碟突破現有的容量限制,達到 15TB 或 18TB 的容量:
HOYA 展示 玻璃碟片 樣品,強調傳統硬碟的未來靠玻璃救起
▲HOYA 展是的玻璃碟片樣品,規格分別為 0.635mm 與 0.5mm。

玻璃碟片一樣能適用現在的 SMR 寫入技術,但更關鍵的是,玻璃碟片更適合未來看好的 HAMR 熱輔助磁記錄技術,該技術需要用雷射將碟片加熱到攝氏 700度,但現在的鋁合金碟片只能承受攝氏 200 度的溫度。利用 HAMR 寫入技術,可以讓現在磁碟密度只有 900Gb/inch2 的碟片提升到 1.5 Tb/inch2 ,這樣一來,硬碟容量又能更上一層樓,提高到 20TB 決不是夢。而這些關鍵,寄望在玻璃碟片上。且玻璃碟片有機會讓磁碟密度上看 2 至 5 Tb/inch2,總容量還可以繼續成長:
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▲從 1980 年代至今,硬碟容量經歷了好幾次大幅度提升的階段,但近年呈漲幅度令人擔憂。

玻璃材質未來將主宰機械式硬碟擴充容量的關鍵,對現在的消費者來說,這麼大的容量不一定用得到,但對於商業使用,需要架設雲端主機的時候,儲存空間的多寡會影響到雲端效能,以硬體層面來說,玻璃碟片是個令人期待的儲存技術。

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