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Was ist eine EAMR-Festplatte und wie funktioniert sie?


Western Digital

Festplatten sind wie Drucker: Die Technik ist so alt und gut verstanden, da passiert wirklich nichts Neues. Außerdem dreht sich bei uns heutzutage nicht alles um NVMe- und SATA-SSDs?

Mechanische Festplatten sind immer noch ein großes Geschäft

Zwar haben sich die Verbraucher weitgehend weiterentwickelt, Rechenzentren suchen jedoch immer noch nach Festplatten mit höherer Kapazität. Aus diesem Grund hat Western Digital (WD) neue Enterprise-Laufwerke entwickelt, die das enthalten, was das Unternehmen „ePMR“ (Energy-Assisted Vertical Magnetic Recording) nennt. Der Einfachheit halber bleiben wir bei der energieunterstützten Magnetaufzeichnung (EAMR).

Im Juli 2020 kündigte Western Digital seine neuen Laufwerke an, darunter 16- und 18-TB-Gold-Enterprise-Laufwerke und ein Ultrastar EAMR-Laufwerk mit satten 20 TB, das in Kürze erhältlich ist.

Das ist ein riesiger Speicher und so viel Kapazität in einem einzigen Laufwerk, das verlockend ist. Leider werden Sie in absehbarer Zeit keines dieser 3,5-Zoll-Monster in Ihren Turm packen können. Im Moment dreht sich hier alles um das Unternehmen.

Für den angehenden PC-Tech-Enthusiasten lohnt es sich jedoch, diese Technologie im Auge zu behalten.

Was die Hersteller von Festplatten suchen

Jede Computerkomponente hat etwas, das Ingenieure verbessern möchten. Wenn es um Prozessoren geht, wollen sie im Allgemeinen die Größe verkleinern und die Taktraten erhöhen. Bei Festplatten liegt der Fokus jedoch darauf, mehr Bits auf die gleiche Plattengröße zu packen.

Festplattenplatte mit Lese-/Schreibkopf darüber.
Eine Festplatte mit einem Schreib-/Lesekopf darüber. kubais/Shutterstock.com

Festplatten bestehen aus einer Reihe von Komponenten, aber die beiden primären sind die Discs (oder Platten), die die Daten enthalten, und der Kopf, der die Daten liest und schreibt.

Wie zu erwarten, Festplatten Daten mit einer binären Konfiguration speichern. Der Schreibkopf bewegt sich über die sich drehende Platte und verwendet ein Magnetfeld, um Daten in einem Muster zu schreiben, das Nullen und Einsen entspricht.

Die Leute vergleichen oft eine Festplatte mit einem Schallplattenspieler. Die Aufzeichnung enthält Audio und die Nadel geht über einen bestimmten Punkt, um sie abzurufen. Auf ein LP, können Sie tatsächlich die Rillen auf dem Vinyl zählen, um die Nadel auf die richtige Spur zu bringen. Die Daten auf einer Festplatte sind so klein, dass Sie den Kopf nicht manuell an eine bestimmte Stelle bewegen können, sodass Sie sich darauf verlassen müssen, dass der Computer dies tut.

Im Gegensatz zu LPs liest der Kopf jedoch nicht nur Daten, sondern schreibt sie auch. Das Problem ist, dass Schreibvorgänge auf Nicht-EAMR-Laufwerken nicht so präzise sind. Dies bedeutet, dass die Bits nicht so eng zusammengepackt werden können.

EAMR möchte dies lösen, indem es ermöglicht, Bits in viel engerer Nähe auf eine Platte zu schreiben. Die WD-Laufwerke legen während des Betriebs einen elektrischen Strom an den Hauptpol des Schreibkopfs. Dies erzeugt ein zusätzliches Magnetfeld, das dazu beiträgt, ein konsistenteres Schreibsignal zu erzeugen. Dadurch können auch Daten präziser auf den Antrieb geschrieben werden.

Eine Festplatte neben einem Diagramm von zwei Platten mit blauen Punkten, die die Bits darauf darstellen.
Western Digital

Wenn Daten präziser auf das Laufwerk treffen, ist es möglich, mehr Bits pro Zoll (BPI) auf dieselbe Oberfläche zu packen. Deshalb ist EAMR ein Fortschritt für Festplatten: Durch präzisere Schreibvorgänge können mehr Daten auf den Plattenteller geschrieben werden, was die Flächendichte erhöht.

EAMR allein ist jedoch kein Fortschritt; Es ist nur eine von mehreren Funktionen, die zusammenarbeiten, um die Kapazität einer Festplatte zu erhöhen. Ein weiterer großer Fortschritt bei den neuen WD Gold-Laufwerken ist der Triple-State-Aktuator (TSA). Diese mechanische Lösung positioniert den Kopf genauer über dem Plattenteller. Auch hier helfen genauere Schreiboperationen, die Speicherkapazität auf einer Platte der gleichen Größe zu erhöhen.

Im Laufe der Jahre haben die Antriebshersteller weitere Fortschritte gemacht, um die Kapazität zu erhöhen. An einem Punkt stellten sie dünnere Platten her, um mehr Discs in das gleich große Laufwerk zu stopfen.

Als dies so weit wie möglich ging, haben Unternehmen wie WD noch einen Schritt weitergeholfen, indem sie heliumgefüllte Gehäuse für die Platten herstellten. Dadurch verringert sich die innere Reibung und Wärmeentwicklung, wodurch der Antrieb energieeffizienter wird.

All dies bedeutete, dass Sie mehr Platten in ein Laufwerk legen konnten. Auch diesen Prozess hat WD von sieben Platten im Jahr 2013 auf heute neun verbessert.

Obwohl dies ein wichtiger Fortschritt ist, arbeitet EAMR in Verbindung mit anderen Technologien, um Laufwerke mit höherer Kapazität zu erzielen.

Nur Enterprise (vorerst)

Menschen, die in einem offenen Büro an Computern arbeiten.
Rawpixel.com/Shutterstock

Während Festplatten mit enormer Kapazität für Heimcomputer eine verlockende Aussicht sind, sind sie derzeit unerreichbar. Dies könnte sich jedoch in ein paar Jahren ändern. Heliumgefüllte Laufwerke waren anfangs ebenfalls nur für Unternehmen gedacht, kamen aber etwa drei Jahre später zu Verbrauchergeräten. Sie finden sie heute in Laufwerken mit einer Kapazität von 12 TB oder höher, wie einige der externen Festplatten von WD.

Wir fragten WD nach der Aussicht, eines Tages EAMR und TSA in Consumer-Grade-Festplatten zu sehen, und erhielten die folgende Antwort:

„Obwohl wir zukünftige Roadmap-Pläne nicht teilen, bewerten wir ständig die Kundenbedürfnisse in Bezug auf die Kapazität und erkennen, dass die Anforderungen an die Datenspeicherung in vielen Marktsegmenten, einschließlich der Verbraucher, steigen.“

Ohne in NAS-Laufwerke einzusteigen, haben Desktops bereits ziemlich gute Kapazitäten auf ihren Festplatten. Noch vor wenigen Jahren waren Laufwerke mit 1 oder 2 TB eine große Sache; Jetzt können Sie 6- oder 8-TB-Laufwerke für Heim-PCs erhalten. Kombinieren Sie dies mit mehreren NVMe-Laufwerken und SSDs, und Sie können ziemlich viel Speicher in einen einzigen Tower packen.

Dennoch ist die Vorstellung von 16 TB oder mehr auf einem einzelnen Laufwerk eine attraktive Idee. Es scheint, dass trotz der unglaublichen Leistung von NVMe- und SATA-SSDs die Zukunft der Festplatten noch etwas Leben in sich hat.

VERBUNDEN: NVMe vs. SATA: Welche SSD-Technologie ist schneller?



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