Paul: Nunca houve um momento em que um recurso tivesse tanto poder para moldar o nosso mundo como os dados têm hoje. Eu sou Paul, e neste podcast, exploramos como os inovadores estão usando dados para transformar a maneira como vivemos, trabalhamos e criamos. Hoje, estou acompanhado por Stephanie Hernandez, diretora sênior de engenharia da Seagate, para discutir a Mozaic, uma tecnologia inovadora que chega em um momento crítico, quando a IA está gerando níveis sem precedentes de demanda por armazenamento. Vamos lá. Bem-vindos ao The Data Movement.

Stephanie, antes de mais nada, seja bem-vinda ao programa.

Stephanie: Obrigada por me receberem.

Paul: Sim, claro. Que bom ter você aqui. Estou muito animado por diversos motivos para ter essa conversa. Quero começar por voltar no tempo. Você está na Seagate há 15 anos, e eu gostaria de explorar um pouco sua trajetória na empresa, sua perspectiva sobre o setor de armazenamento e as mudanças que ocorreram nesse período. Parece que estamos vivenciando uma neste momento. Então, talvez devêssemos começar por aí. O que você tem feito na Seagate durante a última década e meia?

Stephanie: Comecei na Seagate como designer de leitores. Sabe, voltando um pouco no tempo, fiz meu doutorado na Universidade de Minnesota e, na verdade, já trabalhava com gravação magnética quando ainda era estudante de pós-graduação. Então, eu trabalhava no laboratório de um professor chamado Randy Victora, e o foco dele era projetar e analisar tecnologias avançadas de HDDs, e o trabalho dele era mais computacional, o que combinava muito com o que me interessava naquela época. E você sabe, ele foi financiado pela Seagate, e isso, claro, levou a oportunidades de estágio na Seagate e, eventualmente, a um cargo como designer de leitores aqui em Minnesota, há cerca de 15 anos. E eu era modelista. Ou seja, utilizei modelos baseados em princípios físicos para entender como o design dos nossos leitores deve ser dimensionado em função da densidade do espaço aéreo e para obter o desempenho necessário. Por fim, passei para o grupo de pesquisa, que se encaixou muito melhor com meus interesses. Gosto de descobrir quais serão as tecnologias daqui a 10 ou 20 anos. Ingressei no Grupo de Pesquisa da Seagate, também aqui em Minnesota. E então eu realmente comecei a modelar a gravação magnética assistida por calor. Na época em que entrei, era uma tecnologia futura. Agora é realidade. Agora lidero um grupo que está olhando para o futuro: tecnologias HAMR e até mesmo uma análise das tecnologias pós-HAMR, como HDDs e outras tecnologias alternativas de armazenamento de dados.

Paul: Uau. Impressionante. Vamos começar falando um pouco sobre HAMR. Super atual no setor. Pelo menos até a publicação deste episódio, a Seagate já terá feito um grande anúncio sobre novas capacidades de densidade de área que estão liberando capacidades de até 40 terabytes por unidade.

E algumas das coisas que nossos clientes estão fazendo com essas unidades hoje em dia. Antes de entrarmos nesse assunto, quero voltar a 13, 15 anos atrás, quando você começou. Qual era a percepção sobre a HAMR naquele momento?

Stephanie: Ao longo da minha experiência na Seagate, vivenciei essa transição da gravação magnética perpendicular para a HAMR nos grupos de design. E, sabe, não consigo enfatizar o suficiente a importância dessa transição. Antes de a HAMR se tornar aquilo em que a maioria de nós trabalha hoje, as pessoas eram céticas.

Ainda havia muitos desafios a serem resolvidos para que essa tecnologia se tornasse realidade. Foram necessárias mudanças significativas. Você precisava de um design de mídia totalmente novo, um design de cabeçalho totalmente novo. Você precisava de uma cabeça que tivesse elementos ópticos. Você ainda precisava de uma tecnologia de leitura que acompanhasse o ritmo.

Com o aumento da densidade de área e da capacidade, todas as partes do sistema de gravação precisam ser projetadas para suportar essa capacidade adicional. Portanto, ainda havia muitos problemas e outros desafios que precisavam ser resolvidos para chegarmos onde estamos hoje. Certamente, havia muitos céticos na época, mas, à medida que aprendemos mais e o projeto evolui, fica claro que sim, esta é fundamentalmente uma tecnologia muito viável e os desafios são de engenharia, mas, ao continuarmos a compreender a HAMR, podemos superá-los.

Paul: E imagino que havia ceticismo sobre se a tecnologia poderia funcionar fundamentalmente, ou se a questão era mais sobre, naquele momento, pelo menos, termos provado que ela funcionava, mas sim se ela conseguiria ser ampliada ao nível da tecnologia PMR da geração anterior.

Stephanie: Acho que as pessoas sempre pensaram que é uma tecnologia que poderia funcionar fundamentalmente, no sentido de que sim, você pode gravar tamanhos de bits menores com HAMR, mas como projetamos um sistema que possa operar na vida real, no mundo real, com os requisitos reais de confiabilidade e desempenho necessários para implantar tais produtos?

Sempre achamos que era escalável. Quer dizer, tudo foi ficando mais claro com o passar do tempo. Mas, sem dúvida, garantir a robustez dos dispositivos foi um dos maiores desafios.

Paul: É muito interessante para mim porque tenho aqui na minha mesa um objeto de cena, e este é um disco rígido Seagate, talvez de uns... provavelmente perto de 15 anos atrás. Então, quando você começou a analisar essas coisas quando entrou na empresa, era um disco rígido de 3,5 polegadas com quatro terabytes, e uma das coisas mais interessantes para mim sobre a tecnologia de discos rígidos é que o formato, mesmo sendo um produto de 15 anos atrás, o formato, as dimensões da coisa, essa pequena caixa cinza, são as mesmas, certo? E existem razões específicas para isso. É como se você não pudesse alterar o formato. Portanto, toda a inovação que você acabou de mencionar em alto nível está acontecendo dentro dessa pequena caixa retangular, o que representa um desafio criativo e de engenharia muito interessante. Você pode falar sobre a outra coisa relacionada a essa pergunta, essa ideia de gravação superparamagnética...?

Stephanie: Limite.

Paul: Limite, desculpe. Sim, limite superparamagnético. Você pode falar sobre o que é isso e por quê? Por que isso é importante? Quero analisar a fundo as tecnologias internas que ajudam a resolver esse problema.

Stephanie: Certo. Então, há muitos anos que as pessoas vêm prevendo a morte de um disco rígido, certo? Qual é o limite para o menor bit que pode ser gravado em discos magnéticos em um disco rígido? Assim, o limite superparamagnético... significa simplesmente que, se você reduzir o tamanho das partículas de um material magnético, ele se torna muito instável termicamente.

Assim, em vez de magnético, torna-se paramagnético. Portanto, não é mais magnético. Não contém nenhuma informação. E você sabe, tivemos muitas tecnologias diferentes... evoluções tecnológicas ao longo desses 20, 30 anos e antes disso, é claro. E cada uma dessas mudanças tecnológicas cruciais proporcionou uma oportunidade para continuarmos a superar o limite superparamagnético.

Conseguimos incorporar novos designs — especificamente novos designs de mídia — que são capazes de suportar tamanhos de grão cada vez menores. Então, os discos, no disco rígido, o material de gravação é magnético, é um material magnético granular. E você tem esses grãos, que atualmente têm cerca de 10 nanômetros, menos de 10 nanômetros. E cada evolução tecnológica nos permitiu criar um novo design de mídia capaz de suportar tamanhos de grãos cada vez menores. Então, conseguimos superar o limite superparamagnético, e não sabemos exatamente quando o limite real nos atingirá.

Quer dizer, eventualmente, sim. Mas acreditamos que a tecnologia, a tecnologia que temos agora, a gravação magnética assistida por calor, pode nos levar muito longe.

Paul: Sim, e sobre a conversa... fale-me sobre o tamanho do grão e por que isso é importante nesse tipo de equação.

Stephanie: Sim, a informação está gravada no disco, nessas faixas. Assim, as faixas são a sequência de bits. E a sequência de bits determina isso; ela compõe os dados, certo, que são gravados no disco. E cada bit é uma unidade fundamental de informação. É um ou zero, ou um ou menos um. E esses fragmentos são conjuntos de grãos que são magnetizados na mesma direção. Assim, para continuar reduzindo o tamanho dos bits e manter a relação sinal-ruído. Portanto, a relação sinal-ruído é uma métrica realmente fundamental e importante para nós, porque queremos captar um sinal forte da mídia com o mínimo de ruído possível. Para reduzir o ruído, precisamos de mais grãos dentro de um bit.

Portanto, não posso simplesmente reduzir o tamanho dos bits sem reduzir também o tamanho do grão, e é por isso que tem sido tão crucial mudar para diferentes tecnologias de gravação que sejam capazes de suportar um tamanho de grão menor.

Paul: Você mencionou algumas das inovações que compõem a HAMR, ou Mozaic, como a chamamos na Seagate. Quais são alguns dos componentes ou subsistemas fundamentais que a compõem?

Stephanie: Sim, eu falei bastante sobre a mídia, então, sabe, talvez eu comece por aí.

Paul: Sim.

Stephanie: Para HAMR, a mídia é fundamentalmente diferente da PMR — um design de mídia completamente novo — o material é à base de ferro platina, e possui propriedades magnéticas e isotrópicas muito elevadas. Isso significa que eu posso, embora seja sempre um desafio fabricar mídia com tamanho de grão pequeno e propriedades muito boas, mas, graças a essa alta isotropia, você pode reduzir o tamanho do grão muito mais do que consegue com os projetos de mídia convencionais.

Você sabe que o motivo de podermos usar ferro platina é porque agora temos um gravador totalmente novo. Na gravação magnética perpendicular, utilizamos gravadores magnéticos que fornecem um campo magnético. Isso ocorre se este for o plano da mídia; nesse caso, o campo é perpendicular ao plano da mídia e os bits são magnetizados, também perpendicularmente a esse plano da mídia.

Com a HAMR, tudo isso ainda é verdade, mas agora precisamos de uma excitação adicional para gravar nessa mídia de altíssima isotropia, porque o ferro platina é muito estável termicamente. É muito magneticamente duro, mas isso significa que é muito difícil gravar nele. Não posso simplesmente pegar um gravador de PMR e registrar informações nele devido a essa robustez. Isso significa que preciso fornecer algum tipo de auxílio para poder registrar informações nessa nova mídia de alta isotropia. E a melhor maneira — na verdade, a única maneira — de fazermos isso é aplicando calor. Mas você deve aplicar calor, não o tempo todo, mas apenas durante o processo correto.

Os materiais magnéticos possuem a propriedade de perderem sua magnetização, isotropia e dureza magnética em função da temperatura. Queremos aplicar a temperatura exata, mas apenas quando for necessário gravar os bits. E é por isso que foi necessário projetar um gravador totalmente novo, com um gravador magnético, porque ainda precisamos dele para fornecer a excitação necessária para gravar os bits no disco.

Mas agora também precisamos de um gravador óptico, que é uma novidade para a HAMR. Você precisa de um laser. Isso aplica essa entrada de calor. Você precisa de um guia de ondas óptico que leve a energia do laser até a superfície de contato com o ar, que é a área próxima à mídia. E então, há uma inovação chamada transdutor de campo próximo que pode direcionar essa energia de forma eficiente para aplicar um pulso de calor concentrado muito estreito na mídia.

Mídias muito diferentes, gravador muito diferente. Certo? Essas são, digamos, as mudanças fundamentais; no entanto, todo o sistema precisa ser escalável. Você precisa de leitores que consigam perceber essas trilhas estreitas. Você precisa que as interfaces sejam... você precisa que a interface entre a cabeça de leitura/gravação e o disco suporte esses novos componentes.

Portanto, a distância entre a cabeça e a mídia precisa ser reduzida. É necessário que esses revestimentos e camadas nas cabeças de leitura/gravação e na mídia sejam finos, para suportar esse pequeno espaçamento, mas também que tenham robustez térmica e sejam capazes de proteger a mídia sob essas condições extremas de gravação. E a mecânica também precisa suportar essa inclinação muito acentuada da trilha.

Então, no caso da HAMR, sim, existe a parte de gravação magnética assistida por calor, mas todo o sistema precisa suportar esse mecanismo de gravação totalmente novo.

Paul: Parece coisa de ficção científica, sabe, quando você fala de lasers aquecendo partes daquele disco giratório. E você consegue falar sobre esse nível de precisão, certo? Porque isso é simplesmente fascinante, desde que tomei conhecimento disso.

Stephanie: Se você medir a distância entre a cabeça e o disco, não conseguirá nem mesmo inserir uma fita de DNA entre os dois. Toda a estrutura de um gravador caberia dentro de uma hemácia. E, sabe, essas são analogias de provavelmente 10 anos atrás. Agora tudo é feito com precisão em nível atômico.

Todos os componentes, neste momento, têm dimensões da ordem de dezenas de nanômetros, ou seja, centenas de componentes com tamanho na ordem de micrômetros. E sim, o processo de fabricação precisa suportar essa escalabilidade agressiva. O sistema mecânico precisa ser capaz de rastrear e posicionar a cabeça com precisão exatamente onde ela deve estar no disco.

E as trilhas têm apenas dezenas de nanômetros de largura. Todos esses sistemas trabalham continuamente em conjunto para atingir essas altas capacidades, de 30 terabytes a 40 terabytes e até mais.

Paul: Sim, já ouvi falar. Quando você e seus colegas falam sobre essa tecnologia, é como se estivessem falando em escala atômica. Na engenharia, a pequena parte à qual você aplica o calor com o laser tem um diâmetro menor que o de um átomo, algo assim. A aplicação de precisão ocorre nesse tamanho, e é necessário aquecê-la e resfriá-la. Acho que 426 graus Celsius é a temperatura necessária para aquecer aquele ponto no disco e depois ele esfria novamente em um nanossegundo ou algo assim.

Stephanie: Certo.

Paul: A engenharia está acontecendo em termos de velocidade e tamanho em uma escala completamente diferente.

Stephanie: Certo. Sim. O ponto de aquecimento está a 426 graus Celsius, com apenas alguns grãos de largura, um punhado de grãos de largura. E isso vale mesmo agora para a Mozaic 3 e 4. Mas, bem, quando falamos de 10 terabytes por disco, essas geometrias ficam ainda mais agressivas.

Paul: E é tudo isso também. Todas essas nanoescalas ou, você sabe, esses sistemas e componentes minúsculos. Não é como se você pudesse ir a uma loja ou a algum lugar e simplesmente comprá-los, certo? São todos feitos sob medida, certo? Então, estou certo em afirmar que construímos praticamente todos eles sob medida, certo? Para este caso de uso específico. Você poderia falar um pouco sobre isso?

Stephanie: A Seagate se comprometeu com a HAMR desde o início, certo? Somos a empresa que afirmou que a HAMR é o caminho a seguir. Tivemos que projetar tudo do zero, certo? Entender a física do sistema de gravação HAMR, descobrir como incorporar a tecnologia óptica na cabeça de gravação. Todo o desenvolvimento de mídia foi feito internamente para dar suporte ao desenvolvimento dessa nova mídia. Tudo é projetado internamente, então temos apenas uma coleção de conhecimento incrível, certo? Que tínhamos pessoas que precisaram se tornar designers de cabeça de gravação óptica. E mesmo agora estamos explorando designs completamente novos que estamos apenas começando a desenvolver e a pensar a respeito.

Podemos obter informações do que está acontecendo externamente, certo? Participamos de conferências, financiamos pesquisas em universidades e tentamos descobrir quais são as tendências e o que está sendo aprendido no mundo exterior. Analisamos todos esses elementos e tentamos descobrir como essas novas tecnologias... como podemos utilizá-las para criar novas perspectivas, novos leitores, novas mídias? E tudo isso é feito internamente.

Paul: Eu mencionei que isso soa como ficção científica. Parece irreal, mas é sim. E não se trata, neste momento, de um projeto de pesquisa e desenvolvimento. Agora estamos produzindo milhões dessas coisas.

Empacotá-las nessas pequenas caixas cinzentas e enviá-las para o mundo. E o que me interessa tanto no setor de discos rígidos, ou no que a Seagate faz, é que lidamos com átomos, estamos lidando com engenharia em escala nanométrica, mas é algo tão minúsculo, não é?

Para poder colocar cada vez mais componentes nessa pequena caixa de 3,5 polegadas. Mas aí começamos a produzi-las em massa, aos milhões. Penso que estamos a produzir vários exabytes de capacidade de armazenamento todos os dias, a sair das nossas linhas de produção. Portanto, a dicotomia interessante é que estamos realmente projetando em uma escala minúscula, mas produzindo em massa em uma escala enorme. E agora, com a HAMR, estamos fazendo isso hoje. Você poderia explicar esse processo, como conseguimos produzir essa quantidade de exabytes por dia... o que é necessário para fazer algo assim? Uma coisa é ser capaz de produzir uma dessas coisas. Outra coisa é ser capaz de produzir milhões delas na escala que fazemos e armazenar os dados do mundo inteiro.

Que é exatamente o que estamos fazendo. Então, é como tudo, desde encontrar os materiais. Construir os componentes. Deve haver milhões. Estamos produzindo tudo internamente, milhões desses componentes, integrando-os, testando-os, como você disse antes, em termos de desempenho e durabilidade, todas as máquinas, a fabricação.

Stephanie: Certo.

Paul: As pessoas, os processos, toda a orquestração envolvida nisso é simplesmente...

Stephanie: Certo.

Paul: É uma operação realmente impressionante, pensar nisso dessa forma.

Stephanie: Com qualquer uma dessas tecnologias, você sabe, tudo começou com uma ideia. Qualquer uma dessas novas tecnologias integradas de geração em geração começou como um projeto de pesquisa, que talvez envolvesse uma ou duas pessoas. E quanto mais pessoas forem adicionadas, mais promissor o projeto se torna.

Começamos talvez usando algumas de nossas ferramentas existentes para explorar alguns dos conceitos ou talvez fazendo parcerias com parceiros externos para avaliar a viabilidade da tecnologia e, passo a passo, avançamos por esse funil, onde temos várias tecnologias em uma ponta. Avaliamos todas elas em um nível básico e, em seguida, o próximo passo é envolver mais pessoas no processo. Realizamos mais trabalho interno. Se a tecnologia se tornar viável para os poucos que chegaram tão longe. Então, apenas um ou dois passam para a próxima fase. E então começamos a incorporar mais dos nossos processos já existentes...

no desenvolvimento dessas novas plataformas. Assim, passo a passo, o processo evolui da pesquisa para o desenvolvimento e, dentro do desenvolvimento, aproxima-se cada vez mais da produtização. Portanto, é uma transição gradual, porque primeiro é preciso entender as complexidades e a física da gravação, entre outras coisas, antes de avançar no ciclo de amadurecimento. Mas, por outro lado, temos um processo de fabricação bem estabelecido. E você precisa modificar esse processo de fabricação passo a passo para acomodar essas novas tecnologias. Então, certamente não é algo que você simplesmente aperta um botão, certo? E você passa de PMR para HAMR?

É um processo muito gradual que começa com um sonho, uma ideia, e então, pouco a pouco, a empresa, mais da empresa, mais pessoas da nossa equipe se envolvem. Até agora, tornou-se isso um esforço de milhares de pessoas. E então, eventualmente, poderemos produzir algo para oferecer aos nossos clientes.

Paul: Então, você mencionou nossos clientes. Por que tudo isso importa...? A Seagate está fazendo coisas incríveis com física quântica e inovando com essas pequenas caixas. Por que isso é importante para nossos clientes?

Por que isso é importante para o mundo?

Stephanie: Acho que, em última análise, nossos clientes estão interessados​em maior capacidade em um dispositivo que você simplesmente conecta na tomada, que funciona de maneira muito semelhante e tem bom desempenho. Acho que eles estão interessados​nas tecnologias que serão incorporadas nesse dispositivo porque querem ter certeza de que temos um plano para o avanço da tecnologia.

Sempre previmos que o mundo criará dados a uma taxa exponencial e que nunca haverá discos rígidos suficientes para armazená-los todos. Mas ainda precisamos continuar aumentando a capacidade, pois precisamos armazenar muitos dos dados que são criados. Isso está se tornando cada vez mais importante.

Portanto, ideias para continuar aumentando a capacidade dentro do mesmo formato são muito importantes.

Paul: O tipo típico de equipamento de alta capacidade... os equipamentos Mozaic HAMR. Quais são os principais tipos de ambientes nos quais essas unidades costumam ser instaladas e por quê?

Stephanie: Todas as nossas unidades de grande capacidade acabam nos grandes provedores de hiperescala. São aqueles que têm uma presença limitada. Portanto, precisamos continuar fornecendo unidades com capacidade elevada e que suportem o aumento da capacidade disponível — sem aumentar o tamanho do sistema de armazenamento de dados.

Todos nós conhecemos os nomes desses hiperescaladores e dos nossos provedores de serviços em nuvem, e todos nós usamos os serviços deles, certo? Todos nós armazenamos muitos dados e geramos muitos dados aos quais queremos ter acesso. Portanto, torna-se importante fornecer um dispositivo que possa suportar isso: o crescimento dos dados ao longo do tempo.

Paul: Isso remete à ideia de não mexer no formato, porque ele precisa se encaixar nesses padrões. Não é possível remover e substituir ou alterar o formato desses slots de data center. Você precisa se manter... você precisa inovar dentro desses parâmetros.

E sim, como você disse, o crescimento exponencial dos dados — e também o valor dos dados — e os períodos de retenção para o acesso a esses dados. Em relação aos dados, todos esses tipos de dinâmicas estão impulsionando a demanda por armazenamento. E, sim, acho que a razão pela qual isso importa é para ajudar nossos clientes a acompanhar essa curva de crescimento.

Um cenário interessante de cliente que eu estava analisando ontem é justamente a ideia de quando você tem uma frota desse porte. Quando se opera uma frota de unidades que chega às centenas de milhares ou mais: esse é o impacto. Quando se trabalha na escala de exabytes, um cenário de atualização de uma frota de unidades de 20 terabytes para uma frota de 40 terabytes significa essencialmente dobrar o armazenamento — a capacidade bruta de armazenamento — no mesmo espaço físico. E você mencionou anteriormente que um dos desafios atuais é justamente a física espacial, certo? A física tem suas limitações. Assim como existem limitações dentro do próprio dispositivo, também existem limitações no ambiente em que esses dispositivos são inseridos. Então, por que a densidade de área é importante?

Acho que isso demonstra isso.

Stephanie: Tudo em que estamos trabalhando é pura densidade de área. Quer dizer, não tudo, mas muito do que estamos trabalhando é como continuar aumentando a densidade de área simplesmente diminuindo ou aumentando a capacidade... diminuindo o tamanho do bit. Portanto, todas essas tecnologias realmente cabem dentro do tamanho da caixa que temos. Acredito que o caminho a seguir é conseguir aumentar continuamente a capacidade até atingir cem terabytes. Porque se trata de densidade de área pura.

Paul: Você mencionou algo anteriormente que me chamou a atenção. Dez terabytes por disco, certo? Então, a Mozaic, estamos em 4, 4+, certo? E você está pensando no futuro: como podemos continuar inovando com a densidade de área para aumentar a capacidade ao longo do tempo? Quais são algumas das maneiras pelas quais vocês estão pensando sobre isso? Podem compartilhar comigo?

Stephanie: Com certeza. Sim. Não vemos nenhum obstáculo fundamental entre o 4 e além até 10 e além disso. Como eu disse, tudo se resume a aumentar a densidade de área pura. Isso exige, portanto, a redução do tamanho dos componentes. Portanto, o leitor precisa ser menor.

Os elementos críticos de gravação também precisam ser menores, e o tamanho do grão precisa ser menor para suportar bits cada vez menores. Então, nós demonstramos em laboratório a capacidade de sete terabytes por disco. Isso representa aproximadamente o dobro em relação ao estágio atual do produto.

Paul: Eficiente.

Stephanie: E isso acontece em um laboratório de verdade, então estamos realmente usando cabeças de leitura/gravação de última geração em mídias e gravando informações reais no disco, para depois recuperar essas informações. Os componentes... eles são muito mais agressivos do que os que temos hoje em termos de geometria. Portanto, esse sistema, esse sistema produzido com sete terabytes, não é imediatamente viável para produção em larga escala, mas serve como prova de conceito do que é possível alcançar em um sistema de gravação. Outro recurso presente na demonstração é a gravação magnética multissensor.

Assim, realizamos o processamento de sinal para simular a presença de dois leitores, o que nos permite usar leitores mais estreitos. Mas precisamos de dois deles para conseguir processar as informações provenientes de trilhas mais estreitas. Já comprovamos a capacidade de sete terabytes por disco.

Paul: Se você tiver um leitor hoje...

Stephanie: Temos um leitor hoje na HAMR. Sim. Assim, se colocássemos dois deles, poderíamos usar leitores mais estreitos do que seríamos capazes de outra forma.

Como eu disse, materiais magnéticos se tornam instáveis​em pequenos volumes. Então, sim, com HAMR podemos gravar trilhas realmente estreitas, mas o leitor também precisa ser estreito. Se quisermos atingir densidades de área cada vez maiores, nossos leitores também precisam ser estreitos. Utilizando dois ou mais leitores, podemos na verdade reduzir o tamanho do leitor mais do que seríamos capazes de outra forma. Assim, nessas demonstrações de densidade de área, também há simulação de gravação magnética multissensorial. Portanto, mais uma vez, podemos usar leitores mais estreitos do que seríamos capazes de colocar em um produto hoje. Mas essas demonstrações mostram que podemos gravar bits pequenos o suficiente para suportar sete terabytes por disco.

Agora, trata-se de produzir efetivamente esses componentes com características específicas de forma confiável. Além da capacidade de produção de sete terabytes, existem muitas outras ideias. Assim, utilizando diferentes tecnologias de gravação magnética multissensorial, podemos realizar gravações magnéticas bidimensionais. Essa é uma forma diferente de codificar as informações no disco.

Ainda preciso de dois leitores. Existe um outro conceito chamado gravação vetorial, onde detecto diferentes direções de campo provenientes dos padrões gravados no disco. E ideias como essas conseguem amenizar a questão da largura e do dimensionamento da tela de leitura. Posso usar leitores mais largos do que conseguiria de outra forma.

Precisamos também de novos sistemas mecânicos para suportar esse espaçamento muito alto entre os eletrodos e para serem capazes de suportar essas tecnologias de gravação magnética multissensor que exigem distâncias muito precisas entre os dois leitores. E estamos analisando novos materiais de leitor, novos designs de leitores. Continuamos a dimensionar as dimensões críticas do gravador HAMR, a reduzir o tamanho do grão da mídia e a usar novos materiais de mídia.

Para suportar tamanhos de grão menores. Então, sim, muitas ideias para chegar a 10 terabytes por disco. Ainda há muito trabalho a ser feito. Como mencionei, somos parceiros de diversas universidades para explorar diferentes conceitos. Existem novas ideias que talvez não tenhamos a expertise para explorar internamente, e que, em parceria com diferentes pesquisadores, podem ser analisadas por eles, assim como tecnologias que poderemos eventualmente incorporar aos nossos projetos. Portanto, ainda há muito a ser descoberto para chegarmos a 10 terabytes por disco e além. Mas acreditamos que a HAMR seja altamente escalável.

A HAMR é um excelente modelo para o desenvolvimento de novas tecnologias. Isso simplesmente apoia o crescimento da capacidade e da densidade de área. E então é só uma questão de ver até onde isso nos levará, o que ainda é uma incógnita, mas estamos confiantes de que certamente podemos chegar a 10.

E além disso, teremos que ver até onde nossa HAMR pode nos levar.

Paul: O paradigma HAMR se mantém válido mesmo além de capacidades como 10 terabytes por disco, e nós pensamos ainda mais longe. Trata-se, mais uma vez, do princípio de simplesmente miniaturizar os componentes e os sistemas e inovar em torno dessa engenharia em nanoescala para atingir esses marcos de densidade de área.

Stephanie: Sim. Sim, sempre. Reduzir o tamanho dos componentes é fundamental, certo? É isso que determina a densidade de área. E também pensar em novas maneiras de gravar as informações no disco. Então, como posso gravar mais informações, reduzindo o tamanho dos bits e flexibilizando as geometrias dos componentes?

Essas são também coisas que estamos considerando. Mas sim, acho que, no fim das contas, a HAMR é capaz de atingir 10 terabytes por disco e até mais, e é simplesmente incrível que, mesmo com a existência de discos rígidos há tantos anos, você tenha um ali, e por fora a caixa pareça a mesma hoje do que era naquela época.

Mas se você abrir, verá que na verdade também parece igual. Certo? Quando as pessoas projetaram o primeiro disco rígido, será que realmente pensaram que esse mesmo projeto seria capaz de suportar 30, 40 ou até cem terabytes? Porque, sim, não é tudo o que você precisa fazer, mas sabe, é um sistema tão bem projetado que suporta essa escala geométrica extrema. Os sistemas mecânicos, tudo isso, consegue suportar essas geometrias extremas. Nosso objetivo é manter essa arquitetura de disco giratório pelo maior tempo possível.

Paul: Você tem ideia do que vem além disso? Além disso, existe aquela arquitetura de disco giratório, tão antiga, que sobreviveu a múltiplas transições tecnológicas e ainda armazena os dados do mundo hoje. Você tem projetos de pesquisa ou ideias fora desse caminho principal de inovação? Existem outras tecnologias de gravação interessantes que sejam do interesse da empresa?

Stephanie: Sim, nosso objetivo fundamental é continuar expandindo essa arquitetura de disco giratório e ir além da gravação magnética. Em algum momento, atingiremos esse limite superparamagnético e não conseguiremos mais reduzir o tamanho dos grãos. Quando isso acontecerá, não sabemos. Mas existem outros tipos de materiais que poderiam substituir os materiais magnéticos.

Existem materiais ferroelétricos. Pode haver outros materiais que possam servir como meio de gravação, capazes de armazenar informações em tamanhos de bits menores do que os materiais magnéticos conseguem. Portanto, trata-se de um projeto de pesquisa bastante especulativo. E está no âmbito da modelagem física fundamental — em parceria com universidades. Além da arquitetura de disco giratório, gostamos de analisar coisas como o armazenamento de dados em DNA. Não estamos analisando apenas as tendências em outras arquiteturas que não sejam do tipo HDD. No entanto, não há nada que estejamos analisando que realmente possa substituir um HDD. O HDD ocupa uma posição muito específica na hierarquia de armazenamento de dados.

E, sabe, nenhuma das tecnologias que estão sendo discutidas substitui os HDDs. Estamos tentando descobrir o que pode ser inserido no HDD para continuar aumentando a capacidade do dispositivo.

Paul: Sim, é quase como se fossem campos de pesquisa adjacentes que buscamos integrar à nossa arquitetura principal. É isso mesmo? É por isso que os estudamos? Só para ver se há algo que possamos aprender e incorporar ao nosso planejamento estratégico principal?

Stephanie: Bem, eu acho que a Seagate deveria estar envolvida em mais áreas da esfera de dados além de apenas HDDs, não é? Precisamos descobrir se existem outras oportunidades para nos envolvermos nessas outras partes da esfera de dados.

Paul: Acho que precisamos encerrar por aqui. Stephanie, foi uma conversa fascinante. O que eu não te perguntei que é importante para o nosso público saber sobre essa tecnologia e o trabalho que você realiza?

Stephanie: Por que eu escolheria trabalhar com gravação magnética? Certo. Porque esse não é um campo típico para o qual estudantes de pós-graduação, sabe, em 2010, se encaminhariam. Mas, como estudante, e mesmo quando me tornei engenheira na Seagate e estava aprendendo sobre todas as tecnologias, é incrível a diversidade de tecnologias presentes em um disco rígido e o quanto essas tecnologias evoluíram ao longo do tempo. E não acho que isso seja algo claro para o mundo. Ao abrir a caixa, o produto parece igual por fora e por dentro, mas se você usar um microscópio ou algo mais potente e observar todos os componentes, verá que são materiais completamente diferentes.

Física completamente diferente é usada para realizar todas as funções de um disco rígido. E eu acho que as pessoas deveriam saber que um disco rígido é muito mais do que aparenta. É uma tecnologia incrível. Sim, sabe, é simplesmente impressionante o quanto ela evoluiu e mudou ao longo do tempo.

Paul: Sim. É como o fascínio de, sabe, trabalhar em uma startup que faz nanorrobótica, por exemplo. É assim mesmo, soa como algo que um engenheiro, tipo um recém-formado promissor, ficaria superinteressado e compelido a trabalhar. Isso é um disco rígido, certo? É um robô. Trata-se de um nanorrobô que está trazendo um valor incrível para o mundo. E sim, como você disse, é um sistema tão bem projetado que o que se vê a olho nu não mudou em algumas décadas, mas é o que está por dentro, não é?

Está sob o microscópio. Então você vê tantas inovações e tecnologias incríveis sendo reunidas, integradas e fabricadas em uma escala impressionante. Realmente fenomenal.

Stephanie: Com certeza.

Paul: Stephanie, foi um prazer conversar com você. Aprendi muito sobre o trabalho que vocês fazem e vocês realmente me ajudaram a entender algumas partes do que a empresa faz das quais eu não tinha muito conhecimento. Agradeço por me explicar tudo isso e agradeço pelo seu tempo hoje.

Stephanie: Muito obrigada pela oportunidade. Foi um prazer conversar com você também.

Paul: Sim, mal posso esperar para ver as próximas inovações e a capacidade de sete terabytes por disco, e 10, e todo o trabalho que você, sua equipe e seus colegas estão realizando aqui na Seagate. Super impressionante.

Stephanie: Muito obrigada, Paul.