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PMR assistée par l’énergie : Western Digital explique la technologie des disques durs de 18 To

Energy-Assisted PMR: Western Digital erklärt Technik der 18‑TB‑Festplatten

Les premiers disques durs d’une capacité de stockage de 18 To sont également les premiers à être dotés d’une forme d’enregistrement magnétique assisté par l’énergie (EAMR). Western Digital a révélé ce qui se cache derrière les modèles WD Gold et Ultrastar DC HC550 de 18 To, parallèlement au lancement sur le marché des modèles WD Gold et Ultrastar DC HC550 de 18 To.

Termes et feuilles de route modifiées

Le terme « enregistrement magnétique assisté par l’énergie » (EAMR) désigne les techniques qui utilisent l’énergie pour faciliter l’enregistrement magnétique des données sur les disques durs. Les techniques MAMR et HAMR sont également comptées parmi celles-ci, car elles utilisent respectivement les micro-ondes et les lasers comme énergie de soutien.

À l’origine, Western Digital avait prévu l’introduction des premiers disques durs avec enregistrement magnétique assisté par micro-ondes (MAMR) sur la feuille de route pour 2019. Cependant, outre le report à cette année, il y a eu un changement de terminologie, car le fabricant ne parlait plus que de EAMR au lieu de MAMR. Le changement a été inattendu et nébuleux, non seulement pour les rédacteurs, car la technologie des premiers disques durs de 18 et 20 To n’était pas encore claire. La seule chose qui était claire, c’est que ce n’était pas encore le MAMR.

La RPEV comme première forme disponible de la RME

Un document (PDF) de Western Digital apporte à présent des éclaircissements : au lieu de recourir aux micro-ondes ou à la technologie laser, cette forme de RAME utilise l’électricité comme énergie d’appoint. Western Digital l’appelle désormais PMR (Energy-Assisted PMR, ou ePMR en abrégé), abréviation de Perpendicular Magnetic Recording (enregistrement magnétique perpendiculaire), qui est utilisé depuis de nombreuses années. On dit que l’ePMR a été créée au cours du développement des disques durs avec MAMR ou HAMR, ce qui est encore loin.

Système d'enregistrement magnétique assisté par l'énergie
Diagramme de l’enregistrement magnétique assisté par énergie (Image : Western Digital)
Les bits se rapprochent pour une plus grande densité de données
Les bits se rapprochent pour une plus grande densité de données (Image : Western Digital)

La description technique de la REPG est brève mais explique le principe essentiel : un courant électrique est appliqué à la tête d’écriture pendant le processus d’écriture, ce qui génère un champ magnétique supplémentaire. Ce champ magnétique provoque une « voie privilégiée » lorsque les bits se retournent (retournement magnétique). Cela conduit à une « un signal d’écriture plus cohérent » et a donc réduit de manière significative la gigue. La gigue est le terme utilisé pour décrire les déviations de signal perturbatrices, qui dans ce cas sont causées par un champ magnétique incohérent au niveau de la tête d’écriture. Le champ magnétique supplémentaire de la RPMe réduit l’effet perturbateur et permet ainsi de réduire davantage la distance entre les bits écrits. Cela signifie une densité de données plus élevée, qui est mesurée en bits par pouce (BPI).

Lors des opérations d’écriture, les têtes d’enregistrement n’atteignent pas la saturation de manière cohérente, et fournissent donc une
champ magnétique incohérent sur les médias. Cela produit une distorsion des courants d’écriture, qui est caractérisée
L’ePMR applique un courant électrique au pôle principal de la tête d’écriture tout au long de l’opération d’écriture.
Ce courant génère un champ magnétique supplémentaire qui crée un chemin préférentiel pour la bascule d’aimantation
de bits médiatiques. Cela permet d’obtenir un signal d’écriture plus cohérent, ce qui réduit considérablement la gigue. Lorsque la gigue est
réduit, il est possible de minimiser l’espace entre les bits écrits, ce qui augmente l’ICPE et la densité de surface.

Western Digital

Avec l’aide de l’ePMR, Western Digital a réussi à augmenter la densité de données de l’Ultrastar DC HC550 de 18 TB à 1 022 Gigabit par pouce carré. Les neuf disques magnétiques (plateaux) du disque dur d’entreprise fournissent ainsi 2 To d’espace de stockage chacun. Si l’on utilise également l’enregistrement magnétique Shingled (SMR) avec chevauchement des pistes de données, la densité de données passera à 1 160 gigabits par pouce carré, comme ce sera le cas avec l’Ultrastar DC HC650 avec 20 TB prévus pour le trimestre prochain, selon le fabricant.

Cependant, le SMR limite la gamme d’utilisation, car lors de la réécriture des pistes, les pistes adjacentes doivent également être mises à jour. Malgré des tampons d’écriture importants, le SMR peut entraîner des pertes de performances élevées dans les applications RAID, par exemple. Le fait que certains fabricants aient utilisé l’ERM sans étiquetage et donc en secret a fait beaucoup de bruit. Cependant, le SMR convient parfaitement à l’archivage de volumes d’écriture rares.

actionneur à trois étages

Cependant, pour que les bits des disques magnétiques, qui ont été rapprochés, puissent également être écrits et lus correctement, il a fallu augmenter la précision des têtes en parallèle. Pour ce faire, on a utilisé pour la première fois un « actionneur à trois étages » (TSA). Il s’agit du bras mécanique des têtes d’écriture, l’actionneur, qui dans la nouvelle version possède trois points de pivot (voir illustration), permettant un positionnement encore plus fin des têtes au-dessus des pistes.

actionneur à trois étages
Actionneur à trois étages (Image : Western Digital)

Les 18 premiers disques durs TB sur le marché

Les premiers disques durs avec la REPG sont maintenant disponibles dans les magasins. L’Ultrastar DC HC550 de 18 To mentionné ci-dessus coûte environ 630 euros dans la version avec interface SAS, la version SATA n’est pas encore disponible en libre échange.

Ultrastar DC HC550 avec 18 TB
Ultrastar DC HC550 avec 18 TB (Photo : Western Digital)
WD Gold avec 18 TB
WD Gold avec 18 TB (Photo : Western Digital)

Le WD Gold avec 18 TB est équipé d’une technologie similaire et est disponible pour un peu moins de 600 euros. La surcharge par rapport aux modèles antérieurs de 16 TB est cependant élevée dans les deux cas. Il s’agit de modèles d’entreprise destinés à être utilisés dans des serveurs.

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Robin Vigneron

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