Paul : Jamais une ressource n’a été autant en mesure de façonner notre monde que les données aujourd’hui. Je suis Paul. Dans ce podcast, nous découvrons comment les pionniers de l’innovation utilisent les données pour transformer notre façon de vivre, de travailler et de créer. Aujourd’hui, je suis en compagnie de Stephanie Hernandez, directrice principale de l’ingénierie chez Seagate, pour parler de Mozaic, une technologie révolutionnaire qui arrive à un moment critique où l’IA génère des niveaux de demande de stockage sans précédent. Entrons dans le vif du sujet. Bienvenue dans The Data Movement.

Stephanie, tout d’abord, bienvenue dans l’émission.

Stephanie : Merci de m’avoir invitée.

Paul : C’est tout naturel. C’est formidable de vous avoir ici. Je suis extrêmement enthousiaste à l’idée d’avoir cette conversation, et ce pour diverses raisons. Je voudrais commencer par un retour en arrière. Vous travaillez chez Seagate depuis 15 ans. J’aimerais découvrir un peu votre parcours au sein de l’entreprise, et avoir votre point de vue sur le secteur du stockage et sur les changements qui se sont produits durant cette période. On a justement l’impression d’être en plein bouleversement en ce moment. Commençons par là si vous le voulez bien. Quelles ont été vos responsabilités chez Seagate ces quinze dernières années ?

Stephanie : J’ai commencé chez Seagate comme conceptrice de lecteurs. Vous savez, pour revenir un peu en arrière, j’ai fait mon doctorat à l’Université du Minnesota, et je travaillais déjà sur l’enregistrement magnétique en tant qu’étudiante diplômée. À cette occasion, j’ai travaillé dans le laboratoire d’un professeur nommé Randy Victora, qui se concentrait sur la conception et l’étude des technologies de disques durs avancées. Son travail était davantage axé sur le calcul, ce qui correspondait vraiment à ce qui m’intéressait à l’époque. Il était financé par Seagate. Il y avait donc des opportunités de stage chez Seagate et, finalement, j’ai obtenu un poste de conceptrice de lecteurs ici, au Minnesota, il y a environ 15 ans. Je faisais de la modélisation. Autrement dit, j’utilisais des modèles physiques pour comprendre comment faire évoluer la conception de nos lecteurs en fonction de la densité surfacique pour obtenir les performances requises. Finalement, j’ai intégré le groupe de recherche, ce qui m’allait beaucoup mieux. J’aime anticiper les technologies qui émergeront dans 10 à 20 ans. J’ai rejoint le Seagate Research Group, toujours ici au Minnesota. J’ai alors vraiment commencé à travailler sur la modélisation de l’enregistrement magnétique assisté par laser. À l’époque, c’était une technologie d’avenir. C’est désormais une réalité. Je dirige aujourd’hui une équipe tournée vers l’avenir : nous étudions les technologies HAMR, mais aussi les technologies de stockage de données qui leur succèderont, les disques durs et des solutions alternatives.

Paul : Oui. Impressionnant. Commençons par parler un peu de la technologie HAMR. C’est un sujet d’actualité dans le secteur en ce moment. Au moment où cet épisode sortira, Seagate aura sans doute fait une annonce importante concernant de nouvelles densités surfaciques permettant d’atteindre des capacités de 40 téraoctets par disque.

Et il faut voir ce que nos clients font aujourd’hui avec ces disques. Mais avant d’aborder ce sujet, j’aimerais revenir sur vos débuts, il y a 13 à 15 ans. Quelle était la perception de la technologie HAMR à ce moment-là ?

Stephanie : Tout au long de mon expérience chez Seagate, j’ai pu assister à cette transition de l’enregistrement magnétique perpendiculaire à la technologie HAMR au sein des équipes de conception. Et, vous savez, je ne saurais trop insister sur l’importance de cette transition. Avant que la technologie HAMR ne devienne le cœur de notre travail, les gens étaient sceptiques.

De nombreux défis restaient à relever pour qu’elle puisse se concrétiser. Des changements importants étaient nécessaires. Il fallait repenser la conception des supports, des têtes qui devaient comporter des éléments optiques. Et la technologie des lecteurs devait suivre le rythme.

Tous les éléments du système d’enregistrement devaient être conçus pour pouvoir prendre en charge l’augmentation de la densité surfacique et de la capacité. Il restait donc encore beaucoup de problèmes à résoudre et de défis à relever pour en arriver là où nous en sommes aujourd’hui. Certes, il y avait beaucoup de sceptiques à l’époque, mais, au fur et à mesure que nous en apprenions davantage et que la conception évoluait, il est devenu clair que oui, la technologie HAMR était très viable et que, en continuant à l’explorer, nous surmonterions les défis d’ingénierie auxquels nous faisions face.

Paul : Et j’imagine que le scepticisme portait sur la capacité fondamentale de cette technologie à fonctionner ? À ce stade, nous avions au moins prouvé que ça pouvait fonctionner. Ou bien s’agissait-il plutôt de savoir si elle pouvait atteindre le même niveau que la technologie PMR de la génération précédente ?

Stephanie : Je pense que les gens ont toujours pensé que c’était une technologie qui pouvait fondamentalement fonctionner, dans le sens où oui, elle permet d‘enregistrer des bits de plus petite taille, mais comment concevoir un système qui puisse fonctionner dans la vraie vie, avec les exigences de fiabilité et de performances inhérentes au déploiement de tels produits ?

Nous avons toujours pensé que ça se ferait de manière évolutive. Je veux dire : ça devenait plus clair au fur et à mesure. Mais concevoir des appareils robustes, ça a certainement été l’un des plus grands défis.

Paul : Ça me parle vraiment parce que j’ai ici sur mon bureau un appareil. C’est un disque Seagate qui date peut-être d’environ... eh bien il a probablement près de 15 ans. Autrement dit, c’est le moment où vous avez commencé à vous y intéresser quand vous avez rejoint Seagate. Il s’agit d’un disque de quatre téraoctets de 3,5 pouces. L’une des choses les plus intéressantes pour moi concernant la technologie des disques durs, c’est que, même s’il s’agit d’un produit vieux de 15 ans, le format, les dimensions de ce petit boîtier gris n’ont pas changé, n’est-ce pas ? Et il y a des raisons précises à cela. Il semble qu’on ne puisse pas modifier le format. Donc, toutes les innovations que vous venez d’évoquer se font en réalité dans le cadre de ce petit boîtier rectangulaire, ce qui représente un défi d’ingénierie et de créativité absolument passionnant. Pourriez-vous aborder l’autre point en lien avec cette question, à savoir la notion d’enregistrement superparamagnétique...

Stephanie : De limite, pas d’enregistrement.

Paul : Ah oui, désolé. La limite superparamagnétique. Pouvez-vous nous expliquer de quoi il s’agit ? Et pourquoi est-ce important ? J’aimerais en savoir plus sur les technologies internes qui permettent de résoudre ce problème.

Stephanie : Volontiers. Alors, cela fait des années que l’on prédit la mort du disque dur, n’est-ce pas ? Quelle est la plus petite taille applicable aux bits enregistrés sur les disques magnétiques d’un disque dur ? On en vient à la limite superparamagnétique... Cela signifie simplement que si vous réduisez la taille des particules d’un matériau magnétique, celui-ci devient très instable thermiquement.

Au lieu d’être magnétique, il devient paramagnétique. Il n’est donc plus magnétique. Il ne retient plus aucune information. Vous savez, nous avons connu de nombreuses technologies… évolutions technologiques au cours des 20, 30 dernières années, et même avant. Et chacune de ces évolutions technologiques cruciales a offert l’opportunité de repousser la limite superparamagnétique.

Nous avons réussi à intégrer de nouvelles conceptions, de nouvelles conceptions de supports pour être plus précise, capables de prendre en charge des grains de plus en plus petits. Prenons les plateaux dans le disque dur. Le matériau d’enregistrement est magnétique. Il s’agit d’un matériau magnétique granulaire. Et vous avez les grains, qui font actuellement environ 10 nanomètres, même moins. Chaque évolution technologique nous a permis de concevoir un nouveau support capable de prendre en charge une taille de grain de plus en plus faible. Nous avons donc réussi à repousser la limite superparamagnétique et nous ne savons pas exactement quelle sera la limite réelle, ni quand elle sera atteinte.

Elle finira bien par l’être. Mais nous pensons que la technologie que nous utilisons actuellement, l’enregistrement magnétique assisté par laser, peut nous mener très loin.

Paul : Oui, qu’en est-il de... parlez-moi de la taille de grain. Pourquoi est-elle importante dans ce genre d’équation ?

Stephanie : Eh bien, les informations sont écrites sur le disque, dans des pistes. Donc, les pistes sont une séquence de bits. Et c’est la séquence de bits qui détermine, qui constitue les données écrites sur le disque. Et chaque bit est une unité d’information fondamentale. Ça peut être un ou zéro, ou un ou moins un. Et ces bits sont des ensembles de grains magnétisés dans la même direction. On veut continuer à réduire la taille des bits et maintenir le rapport signal/bruit. Le rapport signal/bruit est une mesure fondamentale pour nous : nous voulons capter un signal fort en provenance du support tout en limitant le plus possible le bruit. Pour réduire le bruit, il faut plus de grains par bit.

Je ne peux donc pas me contenter de réduire la taille des bits. Il faut aussi réduire la taille des grains. C’est pourquoi il s’avère à chaque fois crucial de passer à des technologies d’enregistrement différentes, capables de prendre en charge une taille de grain plus faible.

Paul : Vous avez fait allusion à quelques-unes des innovations sur lesquelles repose la technologie HAMR ou Mozaic, comme nous l’appelons chez Seagate. Pouvez-vous nous parler de certains des composants ou sous-systèmes fondamentaux ?

Stephanie : Oui, j’ai beaucoup parlé des supports, alors, je vais peut-être commencer par là.

Paul : Oui.

Stephanie : Le support utilisé pour la technologie HAMR est fondamentalement différent de celui de la technologie PMR. Il s’agit d’une conception de support totalement nouvelle. Le matériau fer-platine est très magnétique et présente une forte isotropie. Cela signifie que, même s’il reste difficile de fabriquer des supports avec des grains de petite taille et de très bonnes propriétés, grâce à cette isotropie élevée, on peut repousser les limites de la taille des grains bien plus qu’avec les conceptions de supports conventionnelles.

Et si nous pouvons utiliser du matériau fer-platine, c’est parce que nous avons maintenant un tout nouveau graveur. En enregistrement magnétique perpendiculaire, on utilise des graveurs magnétiques qui génèrent un champ. Si ceci est le plan du support, alors le champ est perpendiculaire à ce plan et les bits sont aussi magnétisés perpendiculairement à ce plan. 

Avec la technologie HAMR, tout cela reste vrai, mais nous avons besoin d’une excitation supplémentaire pour graver ce support à très haute isotropie. Le matériau fer-platine est très stable thermiquement. Très dur magnétiquement, mais ça signifie qu’il est très difficile d’écrire dessus. Du fait de cette robustesse, je ne peux pas utiliser un simple graveur PMR pour enregistrer des informations. Un coup de pouce est nécessaire pour pouvoir enregistrer des informations sur ce nouveau support à haute isotropie. Le meilleur moyen d’y parvenir, le seul en réalité, est l’application de chaleur. Mais il ne faut pas appliquer de la chaleur tout le temps, seulement pendant le processus approprié.

Les matériaux magnétiques ont la propriété de perdre leur magnétisation, leur isotropie et leur dureté magnétique en fonction de la température. Nous voulons appliquer juste la température nécessaire, et seulement pendant l’écriture des bits. C’est pourquoi il a fallu concevoir un tout nouvel appareil, doté d’un graveur magnétique, indispensable pour fournir l’excitation nécessaire à l’écriture des bits sur le disque.

Mais aussi d’un graveur optique, une nouveauté de la technologie HAMR. Il faut un laser qui fournit la source de chaleur. On a également besoin d’un guide d’ondes optique qui acheminera l’énergie du laser jusqu’à la surface à coussin d’air, c’est-à-dire la zone à proximité immédiate du support. Et puis, il y a une innovation appelée transducteur en champ proche qui permet de diriger efficacement cette énergie pour appliquer au support une impulsion de chaleur très localisée et concentrée.

En bref, un support très différent, et donc un graveur très différent. Bien. Ce sont là, disons, les changements fondamentaux ; cependant, tout le système doit être adapté. Il vous faut des lecteurs capables de percevoir ces pistes étroites. Il faut que les interfaces soient... il faut que l’interface tête/disque prenne en charge ces nouveaux composants.

Il faut donc réduire la distance entre la tête et le support. Il faut que les revêtements et les couches sur les têtes et le support soient fins, pour convenir au faible espacement, mais aussi qu’ils soient robustes sur le plan thermique et capables de protéger le support dans ces conditions d’enregistrement extrêmes. Et la mécanique doit également prendre en charge la densité très élevée des pistes.

Donc, la technologie HAMR, c’est bien sûr un enregistrement magnétique assisté par laser, mais c’est l’ensemble du système qui doit prendre en charge ce tout nouveau mécanisme d’enregistrement.

Paul : On dirait de la science-fiction, vous savez, quand on parle de lasers qui chauffent des parties du disque en rotation. Pouvez-vous nous parler du niveau de précision ? Cela m’a paru tellement fascinant quand j’ai découvert ça.

Stephanie : Prenons l’espace entre la tête et le disque, vous ne pouvez même pas y glisser un brin d’ADN. On pourrait faire tenir l’ensemble du graveur dans un globule rouge. Et, vous savez, ces images datent probablement d’il y a 10 ans. Aujourd’hui, tout est d’une précision atomique.

Tous les composants actuels font quelques dizaines de nanomètres, soit des centaines de composants de l’ordre d’un micromètre. Et le processus de fabrication doit s’adapter à cette miniaturisation extrême. Le système mécanique doit être capable de suivre et de positionner avec précision la tête, exactement à l’endroit prévu sur le disque.

Et les pistes ne font que quelques dizaines de nanomètres de large. Tous ces systèmes fonctionnent en permanence à l’unisson pour pouvoir atteindre des capacités élevées, de 30 téraoctets à 40 téraoctets et plus.

Paul : Oui, je vous ai entendus, vous et vos collègues, parler de cette technologie, vous savez, l’ingénierie à l’échelle atomique. La partie à laquelle vous appliquez de la chaleur avec le laser. Elle est littéralement plus petite qu’un atome, que le diamètre d’un atome. L’étape clé du processus se déroule à cette échelle, et il faut chauffer, puis refroidir. Il me semble qu’il faut chauffer à plus de 400° C l’endroit concerné sur le disque, puis il refroidit en une nanoseconde environ.

Stephanie : C’est exact.

Paul : L’ingénierie fait intervenir des échelles extrêmes en matière de vitesse et de taille.

Stephanie : C’est exact. Oui. Le point de chaleur atteint en effet plus de 400° C, sur une largeur de quelques grains seulement, une poignée de grains. C’est le cas pour Mozaic 3 et 4. Mais bon, dès qu’on parle de 10 téraoctets par disque, les valeurs deviennent encore plus extrêmes.

Paul : Et tous ces dispositifs, tous ces systèmes et composants à l’échelle nanométrique, minuscules. On ne peut pas simplement aller dans un magasin ou quelque part et les acheter, n’est-ce pas ? Ils sont tous faits sur mesure, n’est-ce pas ? Ai-je raison de dire que nous les avons quasiment tous construits sur mesure ? Pour cette utilisation précise. Pourriez-vous nous en dire un peu plus ?

Stephanie : Seagate a misé sur la technologie HAMR dès le début. Notre entreprise a affirmé que c’était la voie à suivre. Nous avons dû tout concevoir de A à Z. Déterminer les caractéristiques physiques du système d’enregistrement HAMR, trouver comment intégrer la technologie optique dans la tête d’écriture… Tout un travail de développement en interne pour accompagner la mise au point du nouveau support. Tout est conçu en interne. Nous possédons donc un savoir-faire exceptionnel. Des membres de l’équipe sont devenus des concepteurs de tête de lecture optique. Et même maintenant, nous explorons des concepts totalement nouveaux que nous commençons tout juste à développer et à envisager.

Nous pouvons tirer des informations de ce qui se passe autour de nous. Nous participons à des conférences, nous finançons la recherche universitaire et nous essayons de déterminer quelles sont les tendances et les connaissances en dehors de l’entreprise. Nous prenons tous ces éléments en compte et tâchons de voir comment nous pouvons utiliser les technologies émergentes pour créer de nouvelles têtes, de nouveaux lecteurs, de nouveaux supports. Et tout cela est réalisé en interne.

Paul : J’ai dit que ça ressemblait à de la science-fiction. Cela ne paraît pas réel, mais ça l’est pourtant. Et il ne s’agit pas d’un projet de recherche et développement. Nous produisons des millions de ces dispositifs.

Nous les intégrons dans de petits boîtiers gris et les envoyons dans le monde entier. Ce qui me fascine dans le secteur des disques durs, ou chez Seagate, c’est qu’on parle d’atomes, d’une ingénierie à l’échelle nanométrique. C’est vraiment minuscule.

Pouvoir loger, vous savez, de plus en plus de bits dans ce tout petit boîtier de 3,5 pouces. Et ensuite, nous les produisons en masse, par millions. Je pense que plusieurs exaoctets de capacité de stockage sortent chaque jour de nos chaînes de production. Le paradoxe intéressant, c’est que l’ingénierie intervient à très petite échelle, alors que nous produisons en masse à une échelle gigantesque. Et avec la technologie HAMR, c’est précisément ce qu’on fait aujourd’hui. Pourriez-vous nous parler de ce processus ? Comment parvenons-nous à produire une telle quantité d’exaoctets par jour… Sur quoi ça repose ? C’est une chose de pouvoir produire l’un de ces dispositifs. C’en est une autre d’en produire des millions et de stocker les données du monde entier

comme nous le faisons. Ça englobe la recherche des matériaux et la fabrication des composants. Il doit y en avoir des millions, que nous produisons tous en interne. Des millions de composants que nous intégrons, dont nous testons les performances et la longévité, comme vous l’avez dit précédemment. Ça englobe toutes les machines, la fabrication.

Stephanie : Tout à fait.

Paul : Les personnes, les processus, toute l’organisation nécessaire pour y parvenir, c’est juste...

Stephanie : Oui.

Paul : Une opération assez hallucinante, quand on y pense.

Stephanie : Pour chaque technologie, vous savez, tout a commencé par une idée. Pour chaque nouvelle technologie intégrée de génération en génération. Au départ, il s’agit d’un projet de recherche, qui implique une ou deux personnes. Et plus le projet devient prometteur, plus on ajoute de personnes.

On commence parfois par utiliser quelques-uns de nos outils existants pour explorer certains concepts. Ou on noue des partenariats avec des acteurs externes afin d’évaluer la faisabilité d’une technologie. Les technologies passent par plusieurs étapes. Les nombreuses technologies de départ sont évaluées rapidement. Puis, nous impliquons davantage de personnes. Nous effectuons davantage de travail en interne si une technologie est jugée viable, parmi les quelques-unes qui sont arrivées jusque-là. Seules une ou deux passent à l’étape suivante. Nous commençons alors à intégrer davantage de nos processus existants...

au développement de ces nouvelles plates-formes. Ainsi, étape par étape, on passe de la recherche au développement, et au sein de la phase de développement, on se rapproche de plus en plus de la commercialisation. Il s’agit donc d’une transition progressive, car il faut d’abord comprendre les subtilités, les caractéristiques physiques de l’enregistrement et toutes sortes de choses avant de passer à l’étape suivante du cycle de maturité. Et là encore, nous avons un processus de fabrication bien établi. Et il faut modifier ce processus de fabrication étape par étape pour intégrer ces nouvelles technologies. Donc, il ne s’agit vraiment pas d’un simple interrupteur que l’on actionne pour passer de la technologie PMR à la technologie HAMR.

C’est un processus très graduel qui commence par un rêve, une idée. Puis, petit à petit, l’entreprise, enfin une plus grande partie de l’entreprise, davantage de nos collaborateurs s’y impliquent. Et alors, on arrive à ça : à un travail ayant impliqué des milliers de personnes. Et finalement, nous pouvons produire quelque chose à proposer à nos clients.

Paul : Vous avez mentionné nos clients. Pourquoi tout cela a-t-il une importance ? Seagate fait des choses incroyables avec la physique quantique et innove avec ces petits boîtiers. Pourquoi est-ce important pour nos clients ?

Pourquoi est-ce important pour le monde ?

Stephanie : Je pense qu’au final, nos clients recherchent une plus grande capacité dans un boîtier qu’il suffit de brancher, qui fonctionne de la même manière et offre de bonnes performances. Je pense qu’ils s’intéressent aux technologies qui sont intégrées à ce boîtier parce qu’ils veulent avoir la certitude que nous avons un plan pour progresser.

Nous avons toujours prévu que le monde produirait des données à un rythme exponentiel et qu’il n’y aurait jamais assez de disques pour toutes les stocker. Nous devons toutefois continuer à augmenter nos capacités car nous avons besoin de stocker une grande partie des données créées. Cela devient de plus en plus important.

Donc les idées permettant d’augmenter la capacité tout en conservant le même format sont cruciales.

Paul : Parlons du matériel haute capacité standard, du matériel HAMR Mozaic. Dans quels types d’environnements clés ces disques ont-ils tendance à se retrouver et pourquoi ?

Stephanie : Tous nos disques à capacité élevée finissent chez les grands hyperscalers. Leur espace est limité. Nous devons donc continuer à leur fournir des disques à capacité accrue, capables d’augmenter la capacité disponible, sans accroître l’empreinte du système de stockage de données.

Nous connaissons tous les noms de ces hyperscalers et de nos fournisseurs de services cloud. Nous utilisons tous leurs services. Nous stockons tous beaucoup de données et nous générons beaucoup de données auxquelles nous voulons pouvoir accéder. Il devient donc important de fournir un dispositif capable de prendre en charge la croissance des données au fil du temps.

Paul : On en revient à l’idée de ne pas modifier le format, car il doit s’intégrer parfaitement. Vous ne pouvez ni effectuer un remplacement intégral, ni modifier le format des emplacements dans les centres de données. Vous devez innover en tenant compte de ces paramètres.

Et aussi, comme vous l’avez dit, la croissance exponentielle des données, leur valeur, les durées de conservation nécessaires, l’accessibilité des données. Toutes ces dynamiques contribuent à l’augmentation de la demande de stockage. Et je pense que ce qui est important pour nos clients, c’est qu’on les aide à suivre cette courbe de croissance.

Un scénario client intéressant que j’examinais hier concerne précisément ce qui se passe lorsqu’on parle d’un parc d’envergure. Lorsque vous gérez un parc de centaines de milliers de disques, voire plus, l’impact, dans le cas d’un stockage de plusieurs exaoctets, du remplacement d’un parc de disques de 20 téraoctets par des disques de 40 téraoctets. Ça revient tout simplement à doubler votre stockage, votre capacité de stockage brute, pour un espace physique identique. Et comme vous l’avez évoqué précédemment, l’un des défis actuels est précisément l’espace, les caractéristiques physiques, n’est-ce pas ? Elles sont soumises à des limites. De même qu’il existe des limites internes au disque, des limites s’appliquent à l’environnement auquel les dispositifs sont intégrés. Pourquoi la densité surfacique est-elle importante ?

Je pense que cet exemple l’illustre bien.

Stephanie : Tout ce sur quoi nous travaillons a un rapport avec la densité surfacique. Je veux dire, pas tout, mais une grande partie de ce sur quoi nous travaillons consiste à trouver comment augmenter la densité surfacique ou la capacité... en diminuant simplement la taille du bit. Donc, toutes ces technologies peuvent vraiment tenir dans le format de boîtier dont nous disposons. C’est la voie à suivre pour pouvoir continuer à augmenter la capacité jusqu’à cent téraoctets. Parce qu’il s’agit de densité surfacique pure.

Paul : Vous avez mentionné quelque chose tout à l’heure qui a attiré mon attention. Dix téraoctets par plateau, c’est bien ça ? Avec Mozaic, on en est à quatre, voire plus, n’est-ce pas ? Vous vous projetez dans l’avenir. Comment allons-nous continuer à innover en matière de densité surfacique pour augmenter la capacité au fil du temps ? Quelles sont vos pistes de réflexion ? Pouvez-vous m’en faire part ?

Stephanie : Tout à fait. Nous ne voyons aucun obstacle majeur pour passer de 4 à 10 téraoctets, et même plus. Comme je l’ai dit, tout repose sur l’augmentation de la densité surfacique pure. Cela nécessite de réduire la taille des composants. Le lecteur doit donc être plus petit.

Pareil pour les composants d’écriture critiques. Et la taille des grains doit être moindre pour prendre en charge des bits de plus en plus petits. En laboratoire, nous avons atteint une capacité de sept téraoctets par disque. Cela représente donc environ le double de notre niveau de développement produit actuel.

Paul : Très bien.

Stephanie : Et tout cela se passe dans un laboratoire ancré dans le réel. Nous combinons des têtes de nouvelle génération à des supports, enregistrons de véritables informations sur le disque et récupérons ces informations. Les composants... leurs dimensions sont nettement plus petites que celles des composants actuels. Ce système, ce système de sept téraoctets que nous avons conçu, ne peut pas être produit dans l’immédiat, mais il sert à démontrer ce qui est réalisable dans un système d’enregistrement. Une autre fonctionnalité à l’étude est l’enregistrement magnétique multicapteur.

Nous traitons le signal pour simuler la présence de deux lecteurs, ce qui nous permet d’utiliser des lecteurs plus étroits. Mais il nous en faut deux pour pouvoir traiter les informations provenant de pistes plus étroites. Bref, nous avons atteint une capacité de sept téraoctets par plateau.

Paul : Vous avez un lecteur aujourd’hui…

Stephanie : Aujourd’hui, la technologie HAMR utilise un seul lecteur. Oui. Ainsi, en en mettant deux, nous pourrions utiliser des lecteurs plus étroits que ce qui est sinon possible.

Comme je l’ai dit, les matériaux magnétiques deviennent instables à faible volume. Donc oui, avec la technologie HAMR, on peut écrire des pistes très étroites, mais le lecteur doit lui aussi être étroit. Si nous voulons atteindre des densités surfaciques de plus en plus élevées, nos lecteurs aussi doivent être étroits. En utilisant deux lecteurs ou plus, nous pouvons en fait réduire la taille du lecteur par rapport à ce qui serait sinon possible. Dans notre travail sur la densité surfacique, on simule également l’enregistrement magnétique multicapteur. Donc, encore une fois, nous pouvons utiliser des lecteurs plus étroits que ceux que nous pourrions intégrer aux produits actuels. Mais notre travail, vous savez, démontre qu’il est possible d’écrire des bits suffisamment petits pour prendre en charge sept téraoctets par plateau.

Il s’agit maintenant de produire concrètement ces composants étroits, et ce de manière fiable. Maintenant, pour dépasser les systèmes de sept téraoctets, il existe bien d’autres idées. Par exemple, en utilisant différentes technologies d’enregistrement magnétique multicapteur, nous pouvons réaliser un enregistrement magnétique bidimensionnel. C’est une autre façon d’encoder les informations sur le disque.

Il faut ici encore deux lecteurs. Il y a aussi ce concept appelé enregistrement vectoriel, où sont détectées différentes directions de champ provenant des motifs écrits sur le plateau. Avec ce type d’idée, le problème de la largeur, des dimensions du lecteur est moins crucial. On peut utiliser des lecteurs plus larges que ce qui serait sinon possible.

Nous avons également besoin de nouveaux systèmes mécaniques pour prendre en charge cette densité très élevée des pistes et ces technologies d’enregistrement magnétique multicapteur, qui nécessitent des distances très précises entre les deux lecteurs. Et nous étudions de nouveaux matériaux, de nouvelles conceptions de lecteurs. Nous cherchons sans cesse à optimiser les dimensions critiques du graveur HAMR, à réduire la taille de grain. Nous utilisons de nouveaux matériaux de support

pour prendre en charge une taille de grain moindre. Donc oui, il existe de nombreuses idées pour atteindre 10 téraoctets par plateau. Il reste encore beaucoup de travail. Comme je l’ai mentionné, nous sommes en partenariat avec de nombreuses universités afin d’explorer différents concepts. Il existe de nouvelles idées que notre expertise en interne ne nous permet pas d‘explorer. Nous travaillons en partenariat avec différents chercheurs. Ils examinent ces technologies, que nous pourrions un jour ou l’autre intégrer à nos conceptions. Il reste donc encore beaucoup de choses à résoudre pour parvenir à 10 téraoctets par plateau ou plus. Mais nous pensons que la technologie HAMR est hautement évolutive.

Le modèle HAMR est un excellent cadre pour développer de nouvelles technologies. Par essence, il prend en charge la croissance de la capacité et de la densité surfacique. Il s’agit juste de voir jusqu’où cela nous mènera. La question reste ouverte, mais nous sommes convaincus de pouvoir atteindre les 10 téraoctets.

Et au-delà de ça, nous verrons jusqu’où notre technologie HAMR pourra nous mener.

Paul : Le paradigme HAMR peut nous amener à 10 téraoctets par plateau, même plus d’après nous. Encore une fois, le principe est juste de miniaturiser les composants et les systèmes et d’innover autour de cette ingénierie à l’échelle nanométrique afin d’atteindre les objectifs de densité surfacique.

Stephanie : Oui. Toujours réduire la taille des composants est essentiel. C’est ce qui détermine la densité surfacique. Et puis, il faut aussi réfléchir à de nouvelles façons d’enregistrer l’information sur le plateau. Comment puis-je enregistrer plus d’informations tout en assouplissant les contraintes liées à la taille des bits, aux dimensions des différents composants ?

Ce sont aussi des choses auxquelles nous réfléchissons. Mais oui, je pense qu’en fin de compte, la technologie HAMR est capable d’atteindre 10 téraoctets par plateau, voire plus. Vous savez, c’est tout simplement incroyable. Les disques durs existent depuis tant d’années. Vous en avez justement un sur votre bureau. Vu de l’extérieur, le boîtier est exactement le même que pour les modèles d’aujourd’hui.

Et si vous l’ouvrez, il a aussi la même apparence, n’est-ce pas ? Lorsque le premier disque dur a été créé, ses concepteurs pensaient-ils vraiment que ce modèle pourrait prendre en charge 30, 40, voire 100 téraoctets ? Parce que oui, vous savez, c’est un système tellement bien conçu qu’il prend en charge la miniaturisation à l’extrême. Les systèmes mécaniques, l’ensemble peut s’adapter aux dimensions extrêmes. Notre objectif est de conserver l’architecture à disque rotatif aussi longtemps que possible.

Paul : Avez-vous, au-delà de cette architecture à disque rotatif vieille comme le monde qui a survécu à de multiples transitions technologiques et qui stocke encore aujourd’hui les données du monde entier, avez-vous des projets de recherche ou des idées en dehors de cette voie centrale d’innovation ? Existe-t-il d’autres technologies d’enregistrement intéressantes pour l’entreprise ?

Stephanie : Alors, notre objectif fondamental est de continuer à étendre cette architecture à disque rotatif et même d’aller au-delà de l’enregistrement magnétique. Un jour, nous atteindrons la limite superparamagnétique et nous ne pourrons plus réduire la taille des grains. Quand cela se produira-t-il, nous ne le savons pas. Mais il existe d’autres types de matériaux qui pourraient remplacer les matériaux magnétiques.

Il y a les matériaux ferroélectriques. D’autres peut-être encore peuvent servir de supports d’enregistrement capables de stocker des informations avec une taille de bits inférieure à celle des matériaux magnétiques. Il s’agit d’un projet de recherche qui soulève beaucoup de questions. Cela relève du domaine de la modélisation en physique fondamentale, en partenariat avec les universités. Au-delà de l’architecture à disque rotatif, nous nous intéressons au stockage de données dans l’ADN. Nous observons les tendances d’autres architectures que celles de type disque dur. Cependant, rien dans ce que nous voyons ne peut remplacer un disque dur. Le disque dur occupe une place très spécifique dans la hiérarchie du stockage des données.

Et, vous savez, aucune des technologies dont on parle ne remplace les disques durs. Nous cherchons à déterminer ce qui peut être intégré au disque dur afin de continuer à augmenter la capacité de l’appareil.

Paul : Oui, c’est presque comme s’il s’agissait de domaines de recherche connexes que nous chercherions à intégrer à notre architecture de base. C’est bien ça ? Est-ce pour cela que nous les étudions ? Juste pour voir si nous pouvons apprendre des choses et les inclure dans notre feuille de route principale ?

Stephanie : Eh bien, je pense que Seagate devrait être impliqué dans davantage de domaines de la sphère des données que celui des disques durs, non ? Nous devons déterminer s’il existe des opportunités pour nous d’intervenir dans ces autres domaines de la sphère des données.

Paul : Je pense qu’il est temps de conclure. Stephanie, cette conversation a été passionnante. Qu’est-ce que j’ai bien pu oublier qu’il faudrait que notre public sache à propos de cette technologie et du travail que vous faites ?

Stephanie : Pourquoi j’ai choisi de travailler dans le domaine de l’enregistrement magnétique ? Ce n’est pas vraiment un domaine typique vers lequel les étudiants diplômés se tournaient en 2010. Mais en tant qu’étudiante, et même lorsque je suis devenue ingénieur chez Seagate et que je découvrais les diverses technologies, c’est incroyable de voir le nombre de technologies différentes à l’œuvre dans un disque dur, et à quel point elles ont évolué au fil du temps. Et je ne pense pas que ce soit évident pour tout le monde. On ouvre le boîtier. L’extérieur et l’intérieur semblent identiques, mais si on utilise un microscope ou un instrument plus puissant pour observer les différents composants, on constate que des matériaux,

des principes physiques complètement différents permettent au disque dur de fonctionner. Et je pense que les gens devraient savoir qu’un disque dur est bien plus complexe qu’il n’y paraît. C’est une technologie incroyable. Oui, c’est tout simplement incroyable de voir à quel point elle a évolué au fil du temps.

Paul : Oui. C’est un peu comme l’attrait de travailler dans une start-up spécialisée dans la nanorobotique, par exemple. Ça semble être quelque chose qui intéresserait et attirerait un tout nouvel ingénieur, un jeune diplômé, vous savez, tout juste sorti de l’école. On parle d’un disque dur, n’est-ce pas ? C’est un robot. C’est un nanorobot qui apporte une véritable valeur ajoutée au monde. Comme vous l’avez dit, c’est un système tellement bien conçu que ce que l’on voit à l’œil nu n’a pas changé depuis des décennies, mais c’est ce qui se passe à l’intérieur qui compte, n’est-ce pas ?

Il faut prendre un microscope. Vous vous retrouvez alors face à une multitude d’innovations et de technologies incroyables qui sont combinées, intégrées, puis fabriquées à une échelle époustouflante. C’est vraiment phénoménal.

Stephanie : Tout à fait.

Paul : Stephanie, ce fut un réel plaisir de discuter avec vous. J’ai appris énormément de choses sur votre travail et vous m’avez vraiment aidé à mieux comprendre certains aspects des activités de l’entreprise dont je n’avais pas vraiment conscience. Je vous remercie donc pour vos explications et pour le temps que vous m’avez consacré aujourd’hui.

Stephanie : Merci beaucoup de m’avoir offert l’opportunité de parler de mon travail. Ce fut un plaisir de discuter avec vous.

Paul : Oui, j’ai hâte de découvrir les prochaines innovations et d’atteindre sept téraoctets par plateau, puis 10. Tout le travail que vous, votre équipe et vos collègues accomplissez ici chez Seagate, c’est vraiment impressionnant.

Stephanie : Merci beaucoup, Paul.