硬盘供应商正遭遇容量增长难题

硬盘驱动器供应商打算通过增加磁盘片的方式来增加硬盘容量，因为从目前的技术迁移到新一代记录技术的成本太高，而且难度也很大。

现在有两种技术可以替代当前所用的垂直磁记录（PMR）技术。 第一种是热辅助磁记录（HAMR）技术，第二种是比特格式媒体（Bit-Patterned Media）技术。 一旦磁化面积变得非常小，PMR技术就会变得很不稳定，因为细微的磁化区可能会受到相邻磁化区和其他因素的影响。HAMR技术使用了一种新的媒体格式，需要使用热来写入数据，因此减少了上述因素的影响。BPM技术通过在每个磁化区周围加上一圈绝缘材料的方式来解决这个问题。

笔者与包括Xyratex首席执行官Steve Barber在内的多个行业的人士进行谈话后得出，PMR技术还要继续使用4到5年的时间，因为不管是迁移到BPM技术还是HAMR技术，迁移的成本都太高了，而且难度也都很大。

我们曾经从Isilon和Buffalo的发言人那里听说，硬盘驱动器厂商们一直计划在2011年中期推出4TB的3.5寸硬盘。我们还听说许多OEM厂商正在评估3TB的硬盘。

现在我们拥有的2TB容量的3.5寸SATA硬盘内部配置了4张双面磁盘片，每个磁盘片表面配备一个读写头。 希捷已经宣布推出了一款容量为3TB的FreeAGent GoFlex外接硬盘，但它没有透露硬盘内部使用了哪种类型的磁盘驱动器。 我们估计它使用了5张3.5寸磁盘片。

有两种方法可以增加硬盘容量，一是提高每张磁盘片的面密度，二是增加磁盘片的数量。 我们不能增加磁盘片的大小，因为那样会增加磁盘片边缘的振动幅度，让校正读写头高度的维护工作变得更加困难。增加磁盘片大小跟硬盘的发展方向也不相符，因为现在的硬盘正向2.5寸方向发展。 2.5寸硬盘中所用的玻璃磁盘片比3.5寸硬盘中所用的铝制磁盘片更加坚硬。

Xyratex为IBM、戴尔、EMC和NetApp供应磁盘阵列子系统。 它采购了大量磁盘驱动器，知道硬盘行业未来的发展方向。 Barber称，有一家硬盘厂商告诉Xyratex说，3.5寸硬盘已经被淘汰了，今后的硬盘将向2.5寸方向发展，这主要是因为2.5寸硬盘的重构时间更短一些。他说："2TB硬盘的重构时间将缩短到1周左右。"

技术迁移的成本

Barber称，硬盘厂商们已经开始向客户介绍3TB的硬盘产品，这说明他们不能象过去那样通过将面密度增加一倍的方式来增加硬盘容量。 迁移到BPM技术或HAMR技术的成本很高，难度也很大。新一代硬盘技术目前还处于试验阶段，很难推广到生产阶段。 BPM的造价非常高，它们可能会占到硬盘厂商资本支出的12%到14%。现在PMR技术的造价占硬盘厂商资本支出的比例非常小。

硬盘厂商们会做些什么呢？ 最终用户的数据量正以50%的混合年增长率速度递增，全世界都需要更大的硬盘来存储这些增加的数据。 硬盘供应商们将在硬盘中安装更多的读写头和磁盘片，或者销售出更多的硬盘。

但是数据中心的占地面积和电能供应都是有限的。不能无限制地增加存储阵列的数量。因此，我们估计硬盘厂商们必须在硬盘内部安装更多的读写头和磁盘片。2.5寸硬盘中可能会配置3到4张甚至5张磁盘片。我们可能会看到配备1张到3张磁盘片的3.5寸硬盘。

那就是说存储阵列的硬盘插槽将变得比以前更大。 你可以想象，你可以增加一张磁盘片，同时减小磁盘片厚度，以保持整个硬盘盒的厚度不变，但是增加2张或3张磁盘片的话，那就肯定会增加硬盘盒的厚度。 另外，增加磁盘片的数量也会增加耗电量。

叠加写入

Barber估计，叠加写入技术可以暂时增加容量，也就是说象瓦房屋顶上的瓦片相互叠加那样去写入数据，这样在一张磁盘片上就能写入更多的数据。 在这种情况下，磁盘扇区将增加到4kb，但是磁盘性能会有所下降，因为复写数据就意味着需要复写整个磁道，而不是复写一个磁盘扇区。现在外接硬盘中已经使用了叠加写入技术。它适用于大量数据写入，不太适合用于小数据量写入频繁的交易型环境。由于性能方面的问题，这种技术也不适合应用于企业硬盘。希捷的3TB容量的FreeAgent也许使用了这种技术。

这种技术可以提高面密度。但是你必须迁移到新一代技术，我们认为BPM技术将在4到5年后被彻底淘汰。现在向硬盘厂商提供这类设备的供应商ASML今年还无法提供具有这种功能的设备。 Barber还提到："三星基本上已经预定了它们今年能够生产出的每一种设备。"

有两家初创公司已经将两台BPM生产设备出售给实验室以供评估。 现在这种生产设备距离大规模量产还有很长一段时间。他指的是Molecular Imprints和Obducat，它们还能用4到5年的时间。 他们必须对研发进行大量投资。 至少在5年内客户们是不会大批量采购的。Obducat最近进行了并股，这说明它的财务状况比较紧张。

我们认为，今后的硬盘容量增长将来自于硬盘中磁盘片数量的增加，面密度增加的速度将会逐步减小，硬盘升级的速度也会减慢。 外接硬盘将从台式机硬盘和企业硬盘中分离出来，因为叠加写入技术将被应用于外接硬盘，而不会被应用于内部硬盘。 我们将看到PMR技术可一直使用到2014年或2015年，HAMR技术也许会成为新一代的主流硬盘生产技术，因为它的成本比BPM技术的成本相对要低一些。