Số phận một ngành công nghệ phụ thuộc vào tia laser nhỏ hơn hạt muối

Theo Wall Street Journal, số phận ngành công nghiệp lưu trữ dữ liệu đang phụ thuộc vào một tia laser có kích thước nhỏ hơn một hạt muối. Cụ thể, công ty lưu trữ dữ liệu Seagate đã phát triển nguồn nhiệt nhỏ bé này để mã hóa thông tin với số lượng ngày càng lớn trên các đĩa từ quay của ổ đĩa cứng.

Công nghệ quan trọng

Được xếp chồng lên nhau thành hàng nghìn chiếc trong các trung tâm dữ liệu, các ổ đĩa lưu trữ mọi thứ từ phim gia đình, hồ sơ y tế cho đến các tệp nhật ký nhà máy. Sáng kiến ​​HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) - công nghệ ghi dữ liệu lên phiến đĩa bằng từ tính có thêm nhiệt hỗ trợ của Seagate, đóng vai trò quan trọng đối với tương lai của nhà sản xuất toàn cầu này.

Ổ cứng của công ty đang cạnh tranh với công nghệ mới hơn và nhanh hơn trong lĩnh vực lưu trữ thông tin của thế giới và để tồn tại, dung lượng của chúng phải tiếp tục tăng.

Seagate đã bắt đầu vận chuyển một ổ đĩa có kích thước bằng khổ giấy có thể chứa 36 terabyte dữ liệu - tương đương 1.400 bộ phim Blu-ray. Công ty đã đạt được gần gấp đôi con số đó trong phòng thí nghiệm và các giám đốc điều hành cho rằng họ có thể làm được nhiều hơn thế nữa.

"Chúng tôi luôn tin rằng ổ cứng có chân. Chúng tôi đã chứng minh điều đó bằng cách tiếp tục đầu tư vào chúng và thấy được lợi nhuận”, Dave Mosley - Giám đốc điều hành của Seagate, cho biết.

Các sản phẩm mới của công ty ra mắt trong bối cảnh trí tuệ nhân tạo (AI) đang thúc đẩy nhu cầu lưu trữ dữ liệu tăng đột biến. Theo công ty tư vấn IDC, năm ngoái các trung tâm dữ liệu đã chi khoảng 40 tỷ USD cho các thiết bị lưu trữ và dự kiến ​​sẽ tăng 31% trong hai năm tới.

Các nhà phân tích Phố Wall dự đoán doanh thu của Seagate từ năm tài chính 2024 đến 2026 sẽ tăng 55%, lên 10 tỷ USD và lợi nhuận sau thuế trên mỗi cổ phiếu sẽ tăng hơn 650%.

IBM đã phát minh ra ổ đĩa cứng vào những năm 1950 và thiết bị lưu trữ này đã tồn tại trong khi các phương tiện khác như thẻ đục lỗ, đĩa mềm và CD-ROM trở nên lỗi thời. Theo thời gian, dung lượng ổ đĩa ngày càng tăng và giá của chúng giảm xuống.

Nhưng vào những năm 1990, đối thủ đáng gờm nhất của ổ cứng đã xuất hiện. Ổ cứng SSD lưu trữ dữ liệu dưới dạng electron, cho phép chúng đọc và ghi nhanh hơn ổ cứng.

Liệu ổ đĩa cứng có bị thay thế?

Ổ cứng SSD đắt hơn ổ cứng tính theo terabyte, nhưng sự chênh lệch đã giảm dần. Chúng đã trở thành mặc định trong máy tính cá nhân và một số người trong ngành cho biết sẽ không lâu nữa cho đến khi chúng chiếm lĩnh các trung tâm dữ liệu.

John Colgrove, nhà sáng lập kiêm giám đốc tầm nhìn của công ty thiết kế hệ thống lưu trữ Pure Storage, cho biết hiện công ty đang vận chuyển ổ cứng SSD 150 terabyte có tên là DirectFlash.

Ông cho biết dung lượng của chúng sẽ tăng gấp bốn lần trong hai năm tới và sự tăng trưởng đó, cùng với nhu cầu điện năng thấp hơn của ổ cứng SSD, sẽ nhanh chóng làm xói mòn lợi thế về chi phí của ổ đĩa cứng.

"Cuộc tranh luận không phải là ổ cứng có biến mất hay không mà là khi nào chúng sẽ biến mất", ông nói thêm.

Ổ cứng đọc ghi dữ liệu bằng một tập hợp các phân tử từ hoá trên các đĩa quay. Dữ liệu được đọc và ghi thông qua các dãy bit (đơn vị nhỏ nhất của dữ liệu số). Một bit chỉ có hai trạng thái 0/1 hay bật/tắt.

Seagate và các nhà sản xuất khác đã cố gắng làm cho những bit đó ngày càng nhỏ hơn, nhưng trong các ổ cứng thông thường, chúng đang tiến gần đến giới hạn mà vượt quá, chúng sẽ trở nên không ổn định để kiểm soát.

HAMR là công nghệ mà Seagate đã phát triển trong hơn 20 năm. Các ổ đĩa mới sử dụng tia laser để truyền nhiệt trong một nano giây vào các bit nhỏ hơn bất kỳ loại bit nào được sử dụng trước đây, cho phép chúng được thao tác bằng từ tính.

Các đầu đọc - ghi ghi thông tin được sản xuất trong những căn phòng sạch rộng lớn tại nhà máy ở ngoại ô Minneapolis của Seagate. Căn phòng được phủ trong ánh sáng vàng để không ảnh hưởng đến các hóa chất nhạy sáng sử dụng trong quá trình này.

Mỗi tấm wafer, được công nhân mang từ trạm này sang trạm khác trong những chiếc hộp có kích thước bằng hộp đựng thức ăn trưa. Khi hoàn thành, các tấm wafer sẽ được vận chuyển bằng máy bay đến Thái Lan, nơi những nhân viên khác gắn laser và lắp ráp các ổ đĩa.

Seagate cho biết hai khách hàng điện toán đám mây lớn của công ty đã đặt hàng dung lượng lưu trữ HAMR một exabyte, tương đương với hàng chục nghìn ổ cứng.

Irving Tan, CEO của Western Digital, đối thủ cạnh tranh chính của Seagate trong lĩnh vực sản xuất ổ cứng, cho biết ổ đĩa HAMR cuối cùng có thể đạt tới 100 terabyte và sau đó, một công nghệ vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển có thể tiếp quản. Được gọi là ghi từ chấm nhiệt, công nghệ này nhằm mục đích ghi trên các hạt thậm chí còn có kích thước nhỏ hơn.

IDC cho biết ổ cứng chiếm hơn 80% dung lượng lưu trữ của trung tâm dữ liệu, nhưng ổ cứng SSD đã dần chiếm lĩnh vị thế thống trị đó. Một số trung tâm dữ liệu ưu tiên ổ cứng SSD vì khách hàng của họ yêu cầu hiệu suất tốc độ cao.

Những trung tâm khác tiếp tục thấy được tiện ích của ổ cứng, bao gồm có trụ sở tại Tampa. Giám đốc điều hành cho biết không phải mọi hoạt động đều yêu cầu dữ liệu phải có tốc độ của ổ đĩa thể rắn.

Trong khi đó, vẫn có những công ty ưa chuộng ổ cứng hơn. Jason Burnett – giám đốc điều hành của Hivelocity, cho biết không phải mọi hoạt động đều yêu cầu dữ liệu phải có tốc độ của ổ cứng SSD.

IDC dự đoán đến năm 2028, ổ cứng vẫn sẽ có giá bằng 1/5 so với ổ đĩa SSD tương đương. IDC dự kiến ​​chi tiêu của trung tâm dữ liệu cho ổ cứng sẽ đạt 22 tỷ USD vào năm đó, tăng 69% so với năm 2024 nhưng thấp hơn mức dự báo 32 tỷ USD cho ổ đĩa SSD.

Brian Beeler, nhà phân tích chính của trang web thử nghiệm StorageReview.com, cho biết hiện tại chưa có đủ năng lực sản xuất ổ cứng SSD để thay thế ổ cứng. Chỉ riêng thực tế đó cũng có nghĩa là ổ cứng vẫn sẽ tồn tại trong một thời gian.