Firma Western Digital zaprezentowała dyski twarde z serii HGST HE6, które zamiast powietrzem wypełnione są helem. Zastosowanie gazu szlachetnego wewnątrz dysków jest kolejnym krokiem w kierunku zwiększenia ich możliwości. Pojedynczy napęd z hermetycznie zamkniętymi talerzami w komorze helowej posiada sześć terabajtów pojemności.
Tradycyjne, magnetyczne dyski twarde – HDD (z ang. hard disk drive) coraz częściej wypierane są przez dyski SSD (z ang. solid-state drive). Podstawową zaletą SSD jest brak ruchomych części, obecnych w dyskach HDD (talerze i głowice). Dodatkowo dyski SSD charakteryzują się zdecydowanie krótszym czasem dostępu do danych i zwiększoną odpornością na wstrząsy. Technologia HelioSeal opracowana przez inżynierów z WD i Hitachi może zapewnić drugą młodość konwencjonalnych dysków twardych, stosowanych zarówno w centrach danych jak w personalnych komputerach.
Hel to pierwiastek zaliczany do grupy gazów szlachetnych o liczbie atomowej 2 i symbolu He. To drugi najlżejszy po wodorze i drugi najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie. Obecność helu na Ziemi jest efektem rozpadu jąder radioaktywnych metali ciężkich (uranu, toru). Występuje w bardzo małych ilościach w atmosferze ziemskiej (stężenie w powietrzu jest niższe od 0,001%) oraz w większych stężeniach w złożach gazu ziemnego (od setnych części procenta do kilku procent). Odzysk helu z powietrza jest zbyt drogi, dlatego pozyskuje się go podczas wydobycia gazu ziemnego.
Dlaczego hel znalazł zastosowanie jako nowe wypełnienie komory dysku twardego? Otóż, gaz ten posiada siedmiokrotnie niższą gęstość od powietrza, co przekłada się na mniejszy opór talerzy z danymi zamkniętych wewnątrz komory. Jak informuje producent, wykorzystanie helu zmniejszyło zużycie energii o 23% w porównaniu do najbardziej oszczędnych modeli, zmniejszyło temperaturę pracy dysku o 4°C, a także zredukowało hałas i drgania. Hel jest również lepszym przewodnikiem ciepła niż powietrze, co przekłada się na równomierne nagrzewanie talerzy i ochronę pokrycia głowic zapisujących i odczytujących dane. Bezpośrednio oddziałuje to na wydłużenie cyklu życia dysku twardego. Nowa technologia umożliwiła zwiększenie liczby talerzy z pięciu do siedmiu. Odbyło się to bez podniesienia wymiarów komory, poprzez zmniejszenie grubości talerzy i ich ciaśniejsze upakowanie. Dyski twarde wypełnione helem o wadze 640 gramów posiadają talerze o średnicy 3,5″ (120 mm), które wirują z prędkością 7200 obrotów na minutę. Połączenie dysku z płytą główną umożliwiają interfejsy SAS oraz SATA.
Ze względu na warunki działania, napęd jest dokładnie uszczelniony. Potencjalny wyciek gazu spowodowałby zmianę ciśnienia wewnątrz urządzenia. W takim przypadku producent zaleca jego natychmiastowe wyłączenie. Cztery lata testów w laboratorium pozwalają optymistycznie patrzeć w przyszłość, gdyż wytrzymałość dysków z helem okazała się wyższa niż dysków stosowanych obecnie. Hermetyczne zamknięcie umożliwia dodatkowo budowę macierzy dyskowych z zewnątrz chłodzonych cieczami. Efektywność chłodzenia opiera się na wielokrotnie większej pojemności i przewodności cieplnej cieczy w porównaniu do powietrza. Producent zapowiada, że nowa konstrukcja posłuży jako baza do produkcji dysków magnetycznych o wysokiej gęstości zapisu – HAMR (z ang. heat-assisted magnetic recording) i SMR (z ang. shingled magnetic recording).
Nowa linia dysków jest skierowana do zastosowań biznesowych (centra danych, hostingi). Zainteresowanie wyraziły m.in. producent komputerów HP, organizacja badawcza CERN oraz internetowa wypożyczalnia filmów Netflix. Producent póki co nie ujawnił ceny nowych produktów. Zanim helowe dyski trafią pod nasze strzechy, upłynie z pewnością sporo czasu. Wzrastające zapotrzebowanie oraz wartość tego szlachetnego gazu z pewnością tego nie ułatwi.
Źródło:
[1] http://www.hgst.com/press-room/press-releases/hgst-ships-6TB-Ultrastar-HE6-helium-filled | 18.11.2013
[2] http://www.storagenewsletter.com/rubriques/hard-disk-drives/more-on-helium-hdd/ | 18.11.2013
[3] http://www.technologyreview.com/news/521011/fast-and-spacious-helium-filled-hard-drives-ready-for-liftoff/ | 18.11.2013
[4] Technologie kriogeniczne. Konspekt do wykładu. Maciej Chorowski, http://www.instytut22.pwr.wroc.pl/uploads/File/Produkcja%20i%20zastosowania%20helu.pdf | 18.11.2013
[5] HDD by Kamil Porembiński, flickr.com, CC BY-SA 2.0