革新のきしむ音:Western Digitalがヘリウムを充填したハードドライブを発売

Western Digitalは、密閉されたヘリウム充填ハードドライブを来年市場に投入する意向を発表しました。これらの新しいドライブは、前例のない容量、より低い電力消費、そして潜在的に高速のスピンドル速度への道を開くものとして宣伝されています。 Western Digitalは、テクノロジを単一の製品というよりもプラットフォームとして位置付けており、クラウド環境や企業のデータセンターで新しいドライブを紹介する予定です。

では、なぜヘリウムなのか、そして何が重要なのでしょうか。



ヘリウム:酔った以上のミッキーマウスの印象に役立ちます

従来、ハードドライブは周囲の空気以外には何も充填されていませんでしたが、残念ながら、酸素は元素ガスのタラリードです。確かに安いです。実際、地球上では、招待してもしなくてもパーティーに表示されますが、腐食性があり、密度が高く、乱流です。 3.5インチの7200 RPMハードドライブの外縁が時速67マイルで回転することを考えると、この最後は特に重要です。 HDDエンクロージャの窮屈なスペースでは、これは大量の不要な空気の流れにつながり、ドライブコンポーネントは、バフェットに耐えるのに十分な剛性が必要です。



ヘリウムは地球の大気よりも密度がはるかに低い(〜1.2 g / Lに対して0.1786 g / L)。ヘリウム環境で回転する7200 RPMのハードドライブは、酸素を含んだ従兄弟よりもはるかに少ない乱流を生成します。この削減により、WDはトラックをより緊密にパックし、ドライブあたりのプラッターの数を増やし、またはドライブの回転速度を上げることができます。会社が構築できるドライブの速度に関する正式なデータはありませんが、オンライン推定では、ヘリウムドライブは120,000 RPMの従来のドライブと同じ乱流レベルで20,000 RPMで回転できることが示されています。

ヘリウム電流の流れ



SSDが登場する前は、回転速度の33%の増加が数秒で完了しました。ただし、Western Digitalのコメントは、密度の低下を他の方法で利用することになると信じさせてくれます。乱気流を減らすには別の方法があります 実質的な利益 (PDF)—駆動モーターの消費電力を劇的に削減します。上のグラフは、公称値に対するパーセンテージとしてのスピンドルモーター電流の変化を示しています。ヘリウムが青/赤のシフトポイントでドライブに導入され、その後再び漏れ出すことができました。ピーク濃度では、スピンドル電流はほぼ30%減少しました。このグラフの元となったレポートは、高性能ドライブの実際の消費電力が「数ワット」削減される可能性があることを示しています。

この時点で、だれかが通常現れて、こう言います。「ヘリウムがこんなに素晴らしいのなら、なぜだれもそれをしなかったのですか?」結局のところ、ハードドライブのエンジニアとメーカーはこのコンセプトを長い間試してきました。エンジニアのロバートトレセダーは、1980年に密閉されたヘリウムドライブの特許を申請しました。しかし、製造上の課題はかなり深刻です。ドライブは、出荷プロセス中の気圧の大きな変動と推定3〜5年の寿命の両方を通じて密閉されたままである必要があります。個々のドライブでの長期のヘリウム隔離の重要な課題の1つは、ヘリウム分子のサイズが小さく、不活性であるため、ヘリウム分子がリーク検出に理想的であるという事実です。つまり、1か所に保管することは、エンジニアリング上の大きな課題です。 WDが現在所有している日立の1回限りのストレージユニットであるHGSTは、10年の大半にわたってこの問題に取り組んできました。

ヘリウムの価格



技術の大量生産に反対する2つの主要な要因は、ヘリウムのコストとドライブエンクロージャーの固有の構造コストです。 1990年代後半にヘリウムの価格が急落したのは、米国政府が、ヘリウム国立保護区が公正な市場価格の概算値ではなく、機関の14億ドルの負債を返済するレートでガスを売却することを義務付けた後です。政府はヘリウムの過大評価がいかに低いかを理解したため、価格を上方修正しましたが、公式の2012年のレートは千立方フィートあたり84ドルで、民間のヘリウムの160ドル/ Mcfのレートの半分です。

ヘリウムのコストは上昇するだけで、簡単な代用品はありません。水素は優れた特性を提供しますが、爆発する厄介な癖があります。部分的な真空は別のオプションですが、さらに強力なエンクロージャが必要になります。十分に強力なシャーシを作成するために必要なエンジニアリングのトレードオフにより、部分的な真空の利点を取り除くことができます。ヘリウムは1か所に保管することが本質的に難しいため、エンクロージャーのコストはほぼ一定のままです。

これは、HGSTの技術的成果を損なうことを意図したものではありません。商用ボリュームで出荷できるヘリウムドライブを作成することは、HDDメーカーが何十年もの間追い求めてきた夢です。ただし、テクノロジーのスケーラブルな将来を予測することははるかに困難です。

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