Herstellerkonsortium plant bis 2025 Festplatten mit 100 TByte Kapazität

Das Advanced Storage Technology Consortium (ASTC) hat eine Roadmap zur technischen Weiterentwicklung von Festplatten veröffentlicht. Sie sieht jährliche Steigerungen der Flächendichte vor, die innerhalb von rund zehn Jahren Festplatten mit einer Kapazität bis zu 100 TByte ermöglichen könnten.

Einen großen Sprung soll ab 2017 die Einführung der Aufzeichnungstechnik Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR) bringen. Sie wird dem 2006 eingeführten Perpendicular Magnetic Recording (PMR) folgen, das die Hersteller im Zwischenschritt noch als PMR+ ausreizen wollen. Dafür sehen sie den zusätzlichen Einsatz von Two Dimensional Magnetic Recording (TDMR) und / oder Shingled Magnetic Recording (SMR) vor – aber auch das ermöglicht nur noch eine begrenzte Erhöhung der Schreibdichte.

Technologie-Roadmap für Festplatten (Diagramm: ASTC)

Die HAMR-Technologie setzt hingegen ein neues magnetisches Medium für die Aufzeichnung ein, das bei normalen Temperaturen stabiler ist, aber erhitzt werden muss, bevor Daten geschrieben werden können. Die Herausforderung besteht dabei in der schnellen punktuellen Erhitzung für das thermisch unterstützte Schreiben. Für die Aufzeichnung kommen Laserdioden und Schreibköpfe zum Einsatz. Das Ergebnis dieser thermisch unterstützten Magnetspeicherung ist eine drastische Erhöhung der aufgezeichneten Speicherdichte. Schon vor einem Jahr demonstrierte Seagate seine Umsetzung der neuen Aufzeichnungstechnik, die bis zum Jahr 2020 2,5-Zoll-Festplatten mit bis zu 20 TByte Speicherplatz ermöglichen soll.

Im Oktober 2011 hatten sich die Festplattenhersteller auf HAMR als Standard für die nächste Generation magnetischer Massenspeicher geeinigt. Das konkurrierende BPMR (Bit-Patterned Media Recording), das vor allem von Hitachi GST befürwortet wurde, galt als noch lange nicht marktreif. Es setzt auf feste physikalische Orte mit einem Durchmesser von weniger als 20 Nanometern, die nur sehr schwer anzusteuern sind.

Das Branchenkonsortium erwartet dank HAMR ab 2017 eine durchschnittliche jährliche Steigerung der Flächendichte um 30 Prozent, während sie derzeit nur 15 Prozent beträgt. Auf weitere Verbesserungen in dieser Größenordnung hoffen die Hersteller, wenn BPMR ab 2021 einsatzreif wird – und auch noch mit SMR sowie TDMR kombinierbar ist. Als Heated-Dot Magnetic Recording (HDMR) bezeichnen die Hersteller schließlich die zusammengeführten Aufzeichnungstechniken BPMR und HAMR+.

Wie der Storage-Spezialist Tom Coughlin auf Forbes ausführt, wird 2015 eine Flächendichte von bis zu 10 Terabit je Quadratzoll (Tbpsi) erreichbar sein. Heute übliche HDDs kommen auf eine Flächendichte von 0,86 Tbpsi. Dank der neuen Technologien wäre somit im Jahr 2025 ein 3,5-Zoll-Laufwerk realisierbar, das über die zehnfach größere Kapazität von 100 TByte verfügt.

Die Aufzeichnungstechniken PMR und HAMR im Vergleich (Grafik: Seagate)