佐鳥SPテクノロジ社で取り扱っていますWestern Digital製HDDの中から、今回はデータセンター用HDDの技術についてご紹介をさせていただきます。

データセンター用HDDについて

Western Digital製データセンター用HDDは3.5インチモデルが使われ、容量は現在1TBから32TBまで用意されており、様々な大容量化の技術が使われております。

どのような技術が使われているのか
HDDの大容量化のためにどのような技術が使われているのかご紹介致します。






・ヘリウム充填
HDDの容量を増加させる為に搭載するディスクの枚数を増やす事で実現できますが、より枚数を増やす為にHDD内部をヘリウムで充填する方法があります。HDDは、毎分数千回転以上で高速にディスクが回転する為、空気の気流抵抗によって起こる振動を抑える為には、ディスクはある程度の厚さが必要になります。ヘリウムは、空気と比較すると7倍軽い為に気流抵抗を抑える事ができて、薄いディスクの搭載によりディスク枚数を増加させることができました。
ヘリウム充填HDD（Helium HDD、ヘリウムHDD）では、従来の呼吸孔がある一般的なHDDと比べ、約50%の高容量化、消費電力の削減、発生音（ノイズ）の低減化等を実現しています。
現行モデルでは、1~12TBまで従来のAir HDD (空気入りHD)が用意され、12～32TBでヘリウム充填HDDが用意されています。







・OptiNANDテクノロジー
OptiNANDは、iNAND®ユニバーサルフラッシュストレージ（Universal Flash Storage：UFS）が組み込まれたフラッシュドライブ（Embedded Flash Drive：EFD）を従来の回転式ディスクメディアと統合し、ファームウェアアルゴリズムとシステムオンチップ（system-on-a-chip：SoC）に革新的な変更を取り入れています。OptiNANDはハイブリッドテクノロジーではありません。
iNANDにオフロードされた拡張メタデータを活用した拡張ファームウェアアルゴリズムにより、ドライブがスマートに動作し、1インチあたりのトラック数（TPI）が増えるため、面密度が高まります。
この技術は20TB以上の機種で採用されております。










・エネルギーアシスト磁気記録テクノロジー
Western Digitalのエネルギーアシスト磁気記録（EAMR）テクノロジーでは、ePMR(エネルギーアシスト垂直磁気記録)が開発されております。
ePMR は、書き込み操作中ずっと書き込みヘッドの主磁極に電流を流すことで BPI の向上を可能にします。この電流により、書き込みヘッドの切り替えがより一貫して高速になり、タイミングジッターが低減します。個々のデータビットをより密に書き込むことができると、より高いBPIが実現され、面密度が高くなります。

・トリプルステージアクチュエータ（TSA)
アクチュエータは、HDD内の磁気ヘッドをプラッター表面の目標のデータ位置に配置するメカニズムです。シングルステージアクチュエータとして登場したものが、デュアルステージアクチュエータへ進化し、そしてTSA(トリプルステージアクチュエータ)へと、さらなる進化を遂げました。ウエスタンデジタルのTSA対応ドライブは、実証済みのテクノロジーを組み合わせてアクチュエータに3つの独立したピボットポイントを作ります。機動性が向上することにより磁気ヘッドの位置決め精度が向上し、駆動音や振動が低減、読み出し/書き込み操作に必要なシークタイムが短縮されます。

今後の技術動向
HDDの高密度化を進めるために新たなテクノロジーが開発されています。
今後実用化に向けて進められているテクノロジーをご紹介致します。

 






・HAMR（熱アシスト磁気記録方式）
HAMRテクノロジーは、書き込みヘッドアセンブリの直前にレーザーダイオードを配置し、書き込みプロセス中に加熱しないと書き込みができない高保磁力メディアを急速に加熱するというものです。メディアが強力なレーザー熱から冷却されると、メディアの保磁力が高まり、ビットの状態が保持され、磁化が誤って変化することが困難になります。