Paul: Nunca antes un recurso había tenido tanto poder para moldear nuestro mundo como lo tienen hoy en día los datos. Soy Paul, y en este podcast exploramos cómo los innovadores están utilizando los datos para transformar nuestra forma de vivir, trabajar y crear. Hoy me acompaña Stephanie Hernandez, directora sénior de ingeniería de Seagate, para hablar de Mozaic, una tecnología revolucionaria que llega en un momento crucial en el que la inteligencia artificial está generando niveles de demanda de almacenamiento sin precedentes. Comencemos. Os doy la bienvenida a The Data Movement.

Antes que nada, Stephanie, bienvenida al programa.

Stephanie: Gracias por invitarme.

Paul: Sí, por supuesto. Es fantástico tenerte aquí. Estoy muy emocionado porque hay muchas razones por las que me apetece tener esta conversación. Quiero empezar con un pequeño viaje al pasado. Llevas 15 años trabajando en Seagate, y me gustaría hablar un poco sobre tu trayectoria en la empresa, tu perspectiva sobre la industria del almacenamiento y los cambios que se han producido durante ese tiempo. Da la sensación de que en este momento estamos en medio de una de esas grandes transformaciones. Así que, vamos a empezar por ahí. ¿Qué has estado haciendo en Seagate durante la última década y media?

Stephanie: Comencé en Seagate como diseñadora de lectores. Si retrocedemos un poco más en el tiempo, realicé mi doctorado en la Universidad de Michigan y, de hecho, ya me dedicaba al campo de la grabación magnética incluso cuando era estudiante de posgrado. Trabajé en el laboratorio de un profesor llamado Randy Victora, cuyo trabajo se centraba en el diseño y el estudio de tecnologías avanzadas de discos duros, y su trabajo era más computacional, lo cual encajaba perfectamente con mis intereses en aquel momento. Además, recibió financiación de Seagate, lo que, por supuesto, le abrió las puertas a unas prácticas en la empresa y, finalmente, le permitió conseguir un puesto como diseñador de lectores aquí en Minnesota hace unos 15 años. Y yo era modelista. Es decir, utilicé modelos basados ​​en la física para comprender cómo deberían escalar los diseños de nuestros lectores en función de la densidad de área y para obtener el rendimiento que necesitamos. Al final, pasé al grupo de investigación, que encajaba mucho mejor con mis intereses. Me gusta tratar de imaginar cuáles serán las tecnologías dentro de 10 o 20 años. Me incorporé al Grupo de Investigación de Seagate, que también se encuentra aquí, en Minnesota. Y entonces fue cuando realmente empecé a modelar el proceso de grabación magnética asistida por calor. En aquel momento, cuando me incorporé, se trataba de una tecnología del futuro. Ahora es una realidad. Ahora dirijo un grupo que mira hacia el futuro: las tecnologías HAMR e incluso las tecnologías posteriores a HAMR, las unidades de disco duro y las tecnologías alternativas de almacenamiento de datos.

Paul: Vaya. Increíble. Para empezar, hablemos un poco sobre HAMR. Es el tema de mayor actualidad en el sector. Seagate, al menos para cuando se publique este episodio, ya habrá hecho un gran anuncio sobre las nuevas capacidades de densidad de área que están desbloqueando capacidades de hasta 40 terabytes por unidad.

Y algunas de las cosas que nuestros clientes están haciendo hoy con esas unidades. Antes de entrar en eso, quiero remontarme a hace 13 o 15 años, cuando empezaste. ¿Cuál era la percepción de HAMR en ese momento?

Stephanie: A lo largo de mi experiencia en Seagate, he sido testigo de esa transición de la grabación magnética perpendicular a la tecnología HAMR en los grupos de diseño. Y, bueno, no puedo dejar de recalcar lo importante que fue ese cambio. Antes de que HAMR se convirtiera en lo que la mayoría de nosotros estamos trabajando, la gente era escéptica.

Todavía quedaban muchos retos por resolver para poder hacer realidad esa tecnología. Se requerían cambios significativos. Necesitabas un diseño de soportes totalmente nuevo, un diseño de cabezales totalmente nuevo. Necesitabas un cabezal que incorporara elementos ópticos. Aún se necesitaba tecnología de lectura que estuviera a la altura.

Con el aumento de la densidad de área y de la capacidad, todos los componentes del sistema de grabación deben diseñarse para poder soportar esa mayor capacidad. Por lo tanto, aún quedaban muchísimos problemas y otros retos por resolver para llegar a donde estamos hoy. Es cierto que en aquel momento había muchos escépticos, pero, ya sabes, a medida que vamos aprendiendo más y el diseño va evolucionando, queda claro que sí, que se trata fundamentalmente de una tecnología muy viable y que los retos son de carácter técnico, que podemos superar si seguimos profundizando en el conocimiento de la tecnología HAMR.

Paul: Imagino que había escepticismo sobre si la tecnología funcionaría realmente, o quizá, al menos en aquel momento, ya habíamos demostrado que podía funcionar, pero la cuestión era: ¿podría ampliarse hasta el nivel que alcanzaba la tecnología PMR de la generación anterior?

Stephanie: Creo que la gente siempre ha pensado que se trata de una tecnología que, en teoría, podría funcionar: sí, con HAMR se pueden grabar fragmentos de bits más pequeños, pero ¿cómo diseñamos un sistema que pueda funcionar en la vida real... en el mundo real, con los requisitos reales de fiabilidad y rendimiento que son necesarios para implementar este tipo de productos?

Siempre pensamos que era escalable. Quiero decir, cada vez estaba más claro a medida que pasaba el tiempo. Pero, sin duda, garantizar la robustez de los dispositivos fue uno de los mayores desafíos.

Paul: Me parece muy interesante porque tengo aquí en mi escritorio un objeto decorativo, y se trata de una unidad de Seagate que debe de tener ya unos... probablemente cerca de unos 15 años. Así que, cuando empezaste a fijarte en esto al incorporarte al equipo, se trata de un disco duro de 3,5 pulgadas y cuatro terabytes, y una de las cosas que más me interesan de la tecnología de las unidades de disco duro es que el formato, aunque sea un producto de hace quince años, el formato y las dimensiones de este pequeño cajón gris siguen siendo los mismos, ¿verdad? Y existen razones específicas para ello. Como si no pudieras cambiar el tamaño y la forma. Entonces, toda la innovación a la que acabas de aludir a gran escala se está produciendo en realidad dentro de esta pequeña caja rectangular, lo que supone un reto de ingeniería y creatividad de lo más interesante. ¿Puedes explicar el otro aspecto relacionado con esa pregunta? ¿Es esta idea de grabación superparamagnética...?

Stephanie: El límite.

Paul: El límite, lo siento. Sí, el límite superparamagnético. ¿Puedes explicar qué es eso y por qué? ¿Por qué es importante? Quiero profundizar en las tecnologías internas que ayudan a resolver ese problema.

Stephanie: Correcto. Durante muchos años la gente ha estado pronosticando la muerte de los discos duros, ¿verdad? ¿Cuál es el límite de tamaño mínimo de bit que se puede grabar en discos magnéticos en un disco duro? Y así, el límite superparamagnético... simplemente significa que si se reduce el tamaño de las partículas de un material magnético, este se vuelve muy inestable térmicamente.

Así que, en lugar de magnético, se vuelve paramagnético. Así que ya no es magnético. No contiene ninguna información. Como sabes hemos tenido muchas tecnologías diferentes... evoluciones tecnológicas a lo largo de estos 20 o 30 años y, por supuesto, antes de eso. Y cada uno de estos avances tecnológicos fundamentales ha representado una oportunidad para seguir superando el límite superparamagnético.

Hemos podido incorporar nuevos diseños, específicamente nuevos diseños de soportes, que permiten utilizar tamaños de grano cada vez más pequeños. Entonces, el material de grabación de los discos, dentro de una unidad de disco duro, es magnético, es un material magnético granular. Así que tienes estos granos, que ahora mismo miden unos 10 nanómetros, menos de 10 nanómetros, y cada evolución tecnológica nos ha permitido crear un nuevo diseño de soporte capaz de admitir tamaños de grano cada vez más pequeños. De esta manera, hemos logrado superar el límite superparamagnético, y no sabemos con exactitud cuándo alcanzaremos el límite real.

Quiero decir, eventualmente, sí. Pero creemos que esta tecnología, la tecnología que tenemos ahora mismo, la grabación magnética asistida por calor, puede llevarnos muy lejos.

Paul: Vaya. Háblame del tamaño del grano y de por qué es importante en este tipo de ecuación.

Stephanie: Sí, la información está escrita en el disco, en estas pistas. Las pistas son la secuencia de bits. Y la secuencia de bits es la que determina, la que conforma los datos, ¿verdad?, que se escriben en el disco. Y cada bit es una unidad fundamental de información. Es un uno o un cero, o uno o menos uno. Y estos bits son conjuntos de granos que están magnetizados en la misma dirección. Con el fin de seguir reduciendo el tamaño de los bits y mantener la relación señal-ruido. Por lo tanto, la relación señal-ruido es una métrica fundamental e importante para nosotros, porque queremos detectar una señal fuerte procedente del soporte con el menor ruido posible. Para reducir el ruido, necesitamos más granos dentro de un bit.

Por lo tanto, no puedo simplemente reducir el tamaño de los bits sin reducir también el tamaño de los granos, por eso ha sido tan importante cambiar a diferentes tecnologías de grabación que admitan un tamaño de grano más pequeño.

Paul: Has mencionado algunas de las innovaciones que caracterizan a HAMR, o Mozaic, como lo llamamos en Seagate. ¿Cuáles son algunos de los componentes o subsistemas fundamentales que la caracterizan?

Stephanie: Sí, he hablado mucho sobre los soportes, así que quizás deba empezar por ahí.

Paul: Muy bien.

Stephanie: En el caso de HAMR, el soporte es fundamentalmente diferente al de PMR: se trata de un diseño de soporte completamente nuevo: el material está compuesto por una base de hierro y platino, y presenta una magnetización y una isotropía muy elevadas. Eso significa que puedo hacerlo; siempre es un reto fabricar soportes con un tamaño de grano pequeño y propiedades muy buenas, pero gracias a ese alto grado de isotropía, se puede reducir el tamaño del grano mucho más de lo que permiten los diseños de soportes convencionales.

Ya sabes, la razón por la que podemos usar hierro platino es porque ahora tenemos un escritor completamente nuevo. En la grabación magnética perpendicular, usamos grabadoras magnéticas que generan un campo magnético. Es decir, si este es el plano del soporte, entonces el campo es perpendicular a dicho plano y los bits están magnetizados, también perpendicularmente a ese plano.

Con HAMR, todo eso sigue siendo cierto, pero ahora necesitamos una excitación adicional para poder escribir este soporte de isotropía muy alta porque el hierro-platino es muy estable térmicamente. Es muy duro magnéticamente, pero eso significa que es muy difícil de escribir. No puedo simplemente tomar un grabador PMR y grabar información en él debido a esa robustez. Eso significa que necesito proporcionar algún tipo de ayuda para poder grabar información en este nuevo soporte de alta isotropía. Y la mejor manera (en realidad, la única manera) de hacerlo es aplicando calor. Pero conviene aplicar calor no todo el tiempo, sino solo durante el proceso adecuado.

Los materiales magnéticos poseen la propiedad de perder su magnetización, su isotropía y su dureza magnética en función de la temperatura. Queremos aplicar la temperatura justa, pero solo cuando queramos escribir los bits. Y por eso fue necesario diseñar un escritor completamente nuevo, que tuviera un sistema de escritura magnética, porque todavía necesitamos que eso proporcione la excitación necesaria para escribir los bits en el disco.

Pero ahora también necesitamos un sistema de escritura óptica, que es completamente nuevo en HAMR. Necesitas un láser. Eso aplica ese aporte de calor. Necesitas una guía de ondas óptica que lleve esa energía del láser hasta la superficie del cojinete de aire, que es la zona que está justo al lado del soporte. Y luego está una innovación llamada transductor de campo cercano que puede dirigir eficientemente esa energía para aplicar un pulso de calor concentrado muy estrecho sobre el soporte.

Así que a soportes muy diferentes, escritor muy diferente. ¿Correcto? Esos son, digamos, los cambios fundamentales; sin embargo, todo el sistema tiene que escalarse. Necesitas lectores capaces de detectar esas pistas tan estrechas. Necesitas que las interfaces sean... necesitas que la interfaz cabezal-disco sea compatible con estos nuevos componentes.

Por lo tanto, hay que reducir la distancia entre el cabezal y el soporte. Es necesario que estos recubrimientos y capas en los cabezales y en el soporte sean muy finos para soportar ese mínimo espaciado, pero también que tengan resistencia térmica y puedan proteger el soporte en estas condiciones extremas de grabación. Además, las piezas mecánicas deben poder soportar esa distancia entre pistas tan pequeña.

Así pues, en el caso de HAMR, sí, existe la parte de grabación magnética asistida por calor, pero todo el sistema tiene que ser compatible con este novedoso mecanismo de grabación.

Paul: Suena a algo sacado de la ciencia ficción, ¿sabes?, cuando hablas de láseres calentando partes de ese disco giratorio. ¿Y puedes hablar del nivel de precisión, verdad? Porque esto es realmente fascinante; cuando me enteré, me impactó mucho.

Stephanie: Si tomas la distancia entre el cabezal y el disco, ni siquiera puedes meter una cadena de ADN entre ambos. Podrías meter toda la estructura de un escritor dentro de un glóbulo rojo. Y, ya sabes, estas son analogías de hace probablemente 10 años. Ahora todo se hace con precisión a nivel atómico.

Actualmente, todos los componentes tienen un tamaño del orden de decenas de nanómetros, es decir, cientos de componentes del tamaño de un micrómetro. Y sí, el proceso de fabricación tiene que soportar esa escalamiento tan agresivo. El sistema mecánico debe poder rastrear y colocar con precisión el cabezal exactamente donde se supone que debe estar en el disco.

Y las pistas tienen tan solo unas decenas de nanómetros de anchura. Todos estos sistemas trabajan continuamente en conjunto para poder alcanzar todas estas altas capacidades, desde 30 terabytes hasta 40 y más allá.

Paul: Sí, lo he oído. Cuando tú y tus colegas habláis de esta tecnología, es como si, ya sabes, a escala atómica, la ingeniería implica literalmente que la parte a la que se aplica el calor con el láser es menor que un átomo, del diámetro de un átomo o algo así. La aplicación clave de la precisión se lleva a cabo a ese tamaño, y es necesario calentarlo y enfriarlo. Creo que 800 grados Fahrenheit (unos 427 grados Celsius) es la temperatura a la que hay que calentar ese punto del disco, y luego enfriarlo de nuevo en un nanosegundo aproximadamente.

Stephanie: Correcto.

Paul: La ingeniería se está desarrollando en términos de velocidad y tamaño a una escala completamente diferente.

Stephanie: Efectivamente. Sí. El punto de calor es, sí, 800 grados Fahrenheit, de una anchura de solo unos pocos granos, un puñado de granos de ancho. Y eso es incluso ahora para Mozaic 3 y 4. Pero, bueno, cuando hablamos de 10 terabytes por disco, esas geometrías se vuelven aún más agresivas.

Paul: Y todo esto también. Todas estas nanoescalas o, ya sabes, estos diminutos sistemas y componentes. No es como si pudieras ir a una tienda o a algún sitio y simplemente comprarlos, ¿verdad? Son todos hechos a medida, ¿verdad? Entonces, ¿estoy en lo cierto al decir que prácticamente todos los hemos fabricado a medida? Para este caso de uso específico. ¿Podrías hablar un poco sobre eso?

Stephanie: Seagate se ha comprometido con HAMR desde el principio, ¿sabes? Somos la empresa que afirmó que HAMR es el camino a seguir. Tuvimos que diseñar todo desde cero: descifrar la física del sistema de grabación HAMR, averiguar cómo incorporar la tecnología óptica en el cabezal de escritura. Todo el desarrollo de soportes se realizó internamente para respaldar el desarrollo de este nuevo soporte. Todo está diseñado internamente, así que contamos con una increíble colección de conocimientos. Teníamos gente que tenía que dedicarse a la tecnología óptica, diseñadores de cabezales de escritura. Y aún ahora estamos explorando diseños completamente nuevos que, como sabes, apenas estamos empezando a desarrollar y a considerar.

Podemos obtener información de lo que sucede externamente, ¿verdad? Asistimos a conferencias, financiamos investigaciones en universidades e intentamos averiguar cuáles son las tendencias y qué aprendizajes se están produciendo en el mundo exterior. Tomamos todas esas piezas y tratamos de encontrar la manera de que estas nuevas tecnologías... ¿cómo podemos tomarlas y crear nuevas mentes, nuevos lectores, nuevos soportes? Y todo eso se hace internamente.

Paul: Ya comenté que esto suena a ciencia ficción. No parece real, pero lo es. Y ahora mismo no es un proyecto de investigación y desarrollo. Ahora, como saben, estamos produciendo millones de estas cosas.

Las empaquetamos en estas pequeñas cajas grises y las enviamos al mundo. Y lo que me resulta tan interesante de la industria de los discos duros o de lo que hace Seagate es que trabajamos con átomos, trabajamos con ingeniería a escala nanométrica, pero entonces es diminuto, ¿verdad?

Para poder meter cada vez más cosas en esta pequeña caja de 3,5 pulgadas. Pero claro, los estamos produciendo en masa, por millones. Creo que cada día salen de nuestras líneas de producción varios exabytes de capacidad de almacenamiento. Así pues, la interesante dicotomía reside en que, si bien diseñamos a pequeña escala, producimos en masa a una escala enorme. Y ahora, con HAMR, estamos haciendo precisamente eso. ¿Podrías hablarnos de ese proceso, por ejemplo, cómo podemos producir esa cantidad de exabytes de salida por día... qué implica hacer algo así? Una cosa es ser capaz de producir una de estas cosas. Otra cosa es poder producir millones de ellos a la escala que lo hacemos y, además, almacenar los datos del mundo.

Eso es lo que estamos haciendo. Entonces, es como todo, desde encontrar los materiales. Construir los componentes. Debe haber como millones. Que estamos produciendo todo internamente, como millones de estos componentes, integrándolos, probándolos, como dijiste antes, para rendimiento y durabilidad, toda la maquinaria, la fabricación...

Stephanie: Así es.

Paul: La gente, los procesos, toda la sincronización para hacer eso es simplemente...

Stephanie: Es cierto.

Paul: Cuando lo piensas así, es una operación realmente alucinante.

Stephanie: Como sabes, con cualquiera de estas tecnologías, todo empezó como una idea. Para cualquiera de estas nuevas tecnologías integradas de generación en generación. Comenzó como un proyecto de investigación, en el que quizás participaban una o dos personas. Y a medida que sumamos más personas, el proyecto se va volviendo más prometedor.

Comenzamos utilizando algunas de nuestras herramientas existentes para explorar algunos conceptos, o quizás colaborando con socios externos para evaluar la viabilidad de la tecnología. Paso a paso, avanzamos por este proceso, donde tenemos muchas tecnologías en un extremo. Las evaluamos todas a un nivel básico, y luego, el siguiente paso consiste en involucrar a más personas en el proceso. Realizamos más trabajo interno. Si la tecnología llega a ser viable, serán unas pocas las que la hayan llevado tan lejos. Entonces, solo una o dos pasan a la siguiente etapa. Y luego comenzamos a incorporar más de nuestros procesos existentes...

En el desarrollo de estas nuevas plataformas. Así pues, paso a paso, se va de la investigación al desarrollo, y dentro del desarrollo, se va acercando cada vez más a la comercialización. Por lo tanto, es una transición gradual porque primero hay que comprender las complejidades, la física de la grabación y todas estas cosas diferentes antes de avanzar más en el ciclo de maduración. Pero claro, tenemos un proceso de fabricación bien establecido. Y hay que modificar ese proceso de fabricación paso a paso para adaptarlo a estas nuevas tecnologías. Así que, desde luego, no es algo que se pueda simplemente pulsar un botón, ¿verdad? ¿Y pasas de PMR a HAMR?

Es un proceso muy gradual que comienza con un sueño, una idea, y luego, poco a poco, la empresa, más partes de la empresa, cada vez más personas, se van involucrando. Hasta ahora que se ha convertido en un esfuerzo de miles de personas. Y, entonces, finalmente, podremos producir algo para ofrecer a nuestros clientes.

Paul: Has mencionado a nuestros clientes. ¿Por qué importa todo esto...? Seagate está haciendo cosas increíbles con la física cuántica e innovando con estas pequeñas cajas. ¿Por qué es importante para nuestros clientes?

¿Por qué es importante para el mundo?

Stephanie: Creo que, en definitiva, nuestros clientes están interesados ​​en una mayor capacidad. En un dispositivo que simplemente se pueda enchufar, que funcione de forma muy similar y tenga un buen rendimiento. Creo que les interesan las tecnologías que se incorporan a este dispositivo porque quieren tener la seguridad de que contamos con un plan para el desarrollo de dicha tecnología.

Siempre hemos previsto que el mundo generará datos a un ritmo exponencial, y que nunca habrá suficientes unidades de almacenamiento para guardarlos todas. Pero aún tenemos que seguir aumentando la capacidad porque necesitamos almacenar gran parte de los datos que se generan. Eso se está volviendo cada vez más importante.

Por lo tanto, las ideas para seguir aumentando la capacidad dentro del mismo formato son muy importantes.

Paul: El tipo habitual de soluciones de alta capacidad… la tecnología Mozaic HAMR. ¿Cuáles son los entornos clave en los que suelen acabar esas unidades y por qué?

Stephanie: Todas nuestras unidades de gran capacidad acaban en los grandes hiperescaladores. Son ellos los que tienen una huella física limitada. Por eso, necesitamos seguir ofreciendo unidades con mayor capacidad que permitan aumentar la capacidad disponible sin incrementar la huella del sistema de almacenamiento de datos.

Todos conocemos los nombres de estos proveedores de servicios en la nube a gran escala y de nuestros proveedores de servicios en la nube, y todos utilizamos sus servicios, ¿verdad? Todos almacenamos una gran cantidad de datos y generamos muchos datos a los que queremos poder acceder. Por lo tanto, resulta esencial suministrar un dispositivo que pueda dar soporte a eso: a ese crecimiento de los datos a lo largo del tiempo.

Paul: Esto nos lleva de nuevo a la idea de no alterar el factor de forma, porque tiene que encajar en esas ranuras. No se puede sustituir todo ni cambiar el formato de las bahías de estos centros de datos. Hay que mantenerse… hay que innovar dentro de esos parámetros.

Y sí, como decías, el crecimiento descomunal de los datos, y también el valor de los datos, los periodos de retención para garantizar su accesibilidad… Todos estos factores están impulsando la demanda de almacenamiento. Y, en el fondo, la cuestión es intentar ayudar a nuestros clientes a mantenerse al ritmo de esa curva de crecimiento.

Un escenario interesante de cliente que estuve analizando ayer es el de operar a escala de flota. Cuando gestionas una flota de unidades que alcanza cientos de miles o más, el impacto es enorme. A escala de exabytes, un escenario de actualización que pase, por ejemplo, de una flota de discos de 20 terabytes a otra de 40 terabytes implica, en esencia, duplicar el almacenamiento, la capacidad bruta, dentro de la misma huella física. Y, como mencionabas antes, uno de los retos actuales es simplemente la física del espacio, ¿no? Existen limitaciones físicas. Igual que hay limitaciones dentro de la propia unidad, también las hay en el entorno en el que se instalan. Por eso, ¿por qué es importante la densidad de área?

Creo que eso, en cierto modo, responde a esa cuestión.

Stephanie: Todo en lo que estamos trabajando es simplemente densidad de área pura. Quiero decir, no todo, pero gran parte de en lo que estamos trabajando es cómo seguir aumentando la densidad de área, básicamente incrementando la capacidad… reduciendo el tamaño del bit. De este modo, todas estas tecnologías pueden seguir encajando dentro del formato físico que tenemos. Creo que el camino a seguir pasa por poder seguir aumentando la capacidad hasta alcanzar los cien terabytes. Porque todo se basa en la densidad de área.

Paul: Mencionaste algo antes que me llamó la atención. Diez terabytes por disco, ¿cierto? Entonces, en Mozaic, estamos en cuatro, cuatro y pico, ¿verdad? Y si miramos hacia el futuro, ¿cómo podemos seguir innovando con la densidad de área para aumentar la capacidad con el tiempo? ¿Cuáles son algunas de las formas en las que estáis abordando esto que puedas compartir conmigo?

Stephanie: Sin lugar a dudas. Sí, no vemos ningún obstáculo fundamental para pasar de cuatro a diez y más allá. Como decía, todo se basa en aumentar la densidad de área pura. Eso implica reducir el tamaño de los componentes. Por tanto, el lector tiene que ser más pequeño.

Los elementos críticos de escritura también deben ser más pequeños, y el tamaño de grano debe reducirse para poder soportar bits cada vez más pequeños. De hecho, ya hemos demostrado en laboratorio siete terabytes por disco. Eso es, más o menos, el doble de lo que tenemos hoy en producto.

Paul: Genial.

Stephanie: Y esto se hace en un laboratorio real, así que estamos utilizando cabezales de última generación para leer y grabar información real en el disco y recuperarla. Los componentes... son mucho más agresivos que los que tenemos hoy en día en términos de geometría. Por lo tanto, ese sistema, ese sistema producido de siete terabytes, no es inmediatamente comercializable, pero sirve como prueba de concepto de lo que se puede lograr en un sistema de grabación. Otro elemento que forma parte de la demostración es la grabación magnética multisensor.

Aplicamos procesamiento de señal para emular la presencia de dos lectores, lo que nos permite utilizar lectores más estrechos. Sin embargo, necesitamos dos para poder resolver la información procedente de pistas más estrechas. Hemos demostrado siete terabytes por disco.

Paul: Si tienes un lector hoy...

Stephanie: Hoy tenemos un lector en HAMR. Sí. Así que, si utilizamos dos, podemos emplear lectores más estrechos de lo que sería posible de otro modo.

Porque, como decía, los materiales magnéticos se vuelven inestables a volúmenes muy pequeños. Por tanto, sí, con HAMR podemos escribir pistas muy estrechas, pero el lector también tiene que ser estrecho. Si queremos alcanzar densidades de área cada vez mayores, nuestros lectores también deben ser más estrechos. Al utilizar dos o más lectores, podemos reducir el tamaño del lector más de lo que sería posible en otras condiciones. Por eso, en estas demostraciones de densidad de área también se emula la grabación magnética multisensor. De este modo, podemos emplear lectores más estrechos de lo que hoy podríamos integrar en un producto comercial. Pero estas demostraciones muestran que podemos escribir bits lo suficientemente pequeños como para alcanzar siete terabytes por disco.

Ahora se trata de poder fabricar realmente estas características y componentes tan estrechos de forma fiable. Más allá de los siete terabytes por disco, hay muchas otras líneas de desarrollo. Por ejemplo, partiendo de distintas tecnologías de grabación magnética multisensor, podemos avanzar hacia la grabación magnética bidimensional. Se trata de una forma diferente de codificar la información en el disco.

Y sigue requiriendo dos lectores. También existe otro concepto denominado grabación vectorial, en el que se detectan distintas direcciones de campo procedentes de los patrones escritos en el disco. Ideas como estas permiten aliviar las limitaciones asociadas al escalado del ancho del lector. Es decir, puedo utilizar lectores más anchos de lo que sería posible en otras condiciones.

También necesitamos nuevos sistemas mecánicos que permitan soportar este paso de pista tan elevado y dar soporte a estas tecnologías de grabación magnética multisensor, que requieren distancias muy precisas entre los dos lectores. Estamos explorando nuevos materiales para los lectores y nuevos diseños. Seguimos reduciendo las dimensiones críticas del escritor HAMR, disminuyendo el tamaño de grano del medio y utilizando nuevos materiales de soporte.

Para poder trabajar con granos más pequeños. En definitiva, hay muchas líneas de desarrollo para alcanzar los 10 terabytes por disco. Y aún queda mucho trabajo por hacer. Colaboramos, como mencionaba, con numerosas universidades para explorar distintos enfoques. Hay ideas nuevas que quizá no podemos desarrollar internamente, por lo que colaboramos con distintos investigadores que analizan estas tecnologías y que, eventualmente, podríamos incorporar a nuestros diseños. Así que todavía queda mucho por resolver para llegar a los 10 terabytes por disco y más allá. Pero creemos que HAMR es altamente escalable.

Es un marco tecnológico muy sólido sobre el que desarrollar nuevas tecnologías. En esencia, permite aumentar tanto la capacidad como la densidad de área. A partir de ahí, se trata de ver hasta dónde puede llevarnos, lo cual sigue siendo una incógnita, pero estamos convencidos de que podemos llegar, como mínimo, a los 10.

Y más allá de eso, tendremos que ver hasta dónde nos puede llevar nuestro HAMR.

Paul: El paradigma HAMR se mantiene más allá de los 10 terabytes por disco, y creemos que incluso más allá. Al final, todo se basa en el principio de seguir reduciendo el tamaño de los componentes y los sistemas, e innovar en torno a esa ingeniería a escala nanométrica para alcanzar esos objetivos de densidad de área.

Stephanie: Cierto. Sí, siempre. Reducir el tamaño de los componentes es clave, ¿verdad? Eso es lo que impulsa la densidad de área. Y, además, también estamos explorando nuevas formas de registrar la información en el disco. Es decir, cómo podemos almacenar más información relajando el tamaño del bit y las distintas geometrías de los componentes.

Esas son también líneas en las que estamos trabajando. Pero sí, en última instancia, HAMR es capaz de alcanzar los 10 terabytes por disco y más allá. Y es impresionante pensar que los discos duros llevan tantos años con nosotros: tienes uno ahí, y por fuera la carcasa es prácticamente igual hoy que hace años.

Y, si lo abres, también se parece mucho por dentro. ¿Verdad? Cuando se diseñaron los primeros discos duros, ¿realmente pensaban que ese mismo diseño sería capaz de soportar 30, 40 o incluso 100 terabytes? Porque, en realidad, no es que no haya habido cambios, pero es un sistema tan bien diseñado que permite este escalado geométrico extremo. Los sistemas mecánicos, todo ello, puede soportar estas geometrías extremas. Nuestro objetivo es mantener esta arquitectura de disco giratorio durante el mayor tiempo posible.

Paul: ¿Tenéis algo más allá? Algo que vaya más allá de esa arquitectura clásica de disco giratorio que ha sobrevivido a múltiples transiciones tecnológicas y que sigue almacenando los datos del mundo hoy en día. ¿Tenéis proyectos de investigación o líneas de ideación fuera de esa vía principal de innovación? ¿Hay otras tecnologías de grabación que resulten interesantes para la empresa?

Stephanie: Sí, nuestro objetivo fundamental es seguir ampliando esa arquitectura de disco giratorio, e incluso ir más allá de la grabación magnética. Con el tiempo alcanzaremos el límite superparamagnético y ya no podremos seguir reduciendo el tamaño de grano. Cuándo ocurrirá exactamente, no lo sabemos. Pero existen otros tipos de materiales que podrían sustituir a los magnéticos.

Existen materiales ferroeléctricos. Puede haber otros que también sirvan como soporte de grabación y permitan almacenar información con tamaños de bit más pequeños que los que posibilitan los materiales magnéticos. Todo esto se encuentra todavía en una fase muy especulativa. Y está dentro del ámbito de la modelización física fundamental y en colaboración con universidades. Más allá de la arquitectura de disco giratorio, también exploramos líneas como el almacenamiento de datos en ADN. No nos limitamos a analizar tendencias dentro de arquitecturas que no sean HDD. Sin embargo, no hay nada que estemos considerando actualmente como sustituto de las unidades HDD. Las unidades HDD ocupan una posición muy específica dentro de la jerarquía del almacenamiento de datos.

Y ninguna de las tecnologías de las que se habla hoy en día las reemplaza directamente. Nuestro enfoque es identificar qué innovaciones pueden integrarse en la propia unidad HDD para seguir aumentando la capacidad del dispositivo.

Paul: Sí, es casi como si fueran campos de investigación adyacentes que analizamos con la intención de integrarlos en nuestra arquitectura principal. ¿Es así? ¿Ese es el motivo por el que los estudiamos? ¿Para ver si hay elementos que podamos aprender e incorporar a nuestra hoja de ruta principal?

Stephanie: Bueno, creo que Seagate debería estar presente en más ámbitos de la dataesfera, no solo en los HDD, ¿verdad? Tenemos que averiguar si existen otras oportunidades para involucrarnos en esas otras áreas de la dataesfera.

Paul: Creo que ya es hora de ir terminando. Stephanie, ha sido una conversación realmente fascinante. ¿Qué es lo que no te he preguntado que crees que es importante que nuestra audiencia sepa sobre esta tecnología y sobre el trabajo que realizas?

Stephanie: ¿Por qué elegiría trabajar en la grabación magnética? Porque no es un campo típico al que se orientaran los estudiantes de posgrado allá por 2010. Pero, como estudiante, y más tarde como ingeniera en Seagate, al ir conociendo todas estas tecnologías, resulta impresionante la cantidad de disciplinas distintas que confluyen en un disco duro y cuánto han evolucionado con el tiempo. Y creo que eso no es algo evidente para el público general. Abres la carcasa y parece igual por fuera y por dentro, pero si observas con un microscopio, o con algo aún más potente, todos los componentes, verás que son materiales completamente distintos.

Con principios físicos totalmente diferentes que permiten que el disco duro funcione. Y creo que es importante que la gente entienda que un disco duro es mucho más de lo que aparenta. Es una tecnología extraordinaria. Y sí, resulta asombroso cuánto ha evolucionado y escalado con el tiempo.

Paul: Cierto. Es como el atractivo de trabajar en una startup de nanorrobótica, por ejemplo. Es algo que suena muy interesante para un ingeniero joven, recién salido de la universidad, y que le resultaría muy atractivo. Pues un disco duro es eso, ¿no? Es como un robot. Un nanorrobot que aporta un valor enorme al mundo. Y sí, como decías, es un sistema tan bien diseñado que lo que se ve a simple vista apenas ha cambiado en décadas. Pero la clave está en el interior, ¿verdad?

En lo que se observa bajo el microscopio. Ahí es donde confluyen e integran innumerables innovaciones y tecnologías, que además se fabrican a una escala impresionante. Realmente fenomenal.

Stephanie: Sin lugar a dudas.

Paul: Stephanie, ha sido un verdadero placer charlar contigo. He aprendido muchísimo sobre el trabajo que realizas y me has ayudado a entender aspectos de lo que hace la empresa que no conocía bien. Así que te agradezco que me lo hayas explicado y también el tiempo que nos has dedicado hoy.

Stephanie: Muchísimas gracias a ti por esta oportunidad. También ha sido un placer charlar contigo.

Paul: Tengo muchas ganas de ver esos próximos hitos de innovación, alcanzar los siete terabytes por disco, los diez, y todo el trabajo que tú, tu equipo y tus compañeros estáis impulsando en Seagate. Es realmente impresionante.

Stephanie: Muchísimas gracias, Paul.