Apa itu Mozaic 3+, Bagaimana Cara Kerjanya, dan Apa Fungsinya untuk Pusat Data?

Memperkenalkan Mozaic 3+

Dengan komputasi cloud, kecerdasan buatan, dan pembelajaran mesin yang mengatalisasi terbentuknya data yang belum pernah terjadi sebelumnya, permintaan kapasitas penyimpanan data secara terus menerus adalah tantangan yang semakin meningkat. Penyimpanan massal yang dapat diperluas sangat penting, dan Seagate sudah bertahun-tahun lebih maju dalam menghadirkan solusi paling tangguh: terobosan di bidang densitas area per disk yang memungkinkan skalabilitas lebih besar, TCO (total biaya kepemilikan) lebih rendah, dan peningkatan keberlanjutan agar berdampak kecil terhadap bumi.

Seagate baru-baru ini telah meluncurkan platform teknologi Mozaic 3+^™ canggihnya, yang menyertakan implementasi perintis HAMR (perekaman magnetik dengan bantuan panas) dari Seagate. Peluncuran ini menandai densitas area yang tak tertandingi, yakni 3 TB+ per platter dan perencanaan untuk mencapai 4 TB+ dan 5 TB+ per platter dalam beberapa tahun mendatang. Hard disk Seagate Exos 30TB+ yang didukung dengan Mozaic 3+ akan dikirimkan pada Q1 tahun kalender 2024 kepada pelanggan cloud terkemuka.

Mozaic 3+ adalah prestasi dari rekayasa atom. Hasil karya penelitian dan pengembangan, ketabahan dan tekad, investasi dan keyakinan. Sebuah mahakarya dari panas, cahaya, dan bit. Dengan Mozaic 3+, data disimpan ke media dengan level densitas yang belum pernah terpikirkan sebelumnya, sekaligus menggunakan sumber bahan yang sama dan hadir dengan ukuran andalan 3,5 inci sebagaimana semua hard disk perusahaan Seagate. Hard disk yang mendukung Mozaic sepenuhnya kompatibel dengan pusat data saat ini dan melebihi spesifikasi pelanggan untuk performa, keandalan, dan ketangguhan.

Mozaic 3+ adalah jawaban atas panggilan dari ekosistem cloud yang terus berkembang, dan jumlah exabyte tak terhitung yang pasti akan dihasilkannya. Intinya adalah bagaimana operator pusat data akan dapat menyimpan lebih banyak exabyte dalam dimensi yang sama, sehingga dapat menghemat TCO secara masif, termasuk biaya akuisisi dan operasional. 

Mozaic 3+ adalah titik balik dalam industri penyimpanan. Ini adalah tempat masa depan dibaca dan ditulis.

Mengapa Densitas Area Penting bagi Perusahaan?

Jawabannya sangat sederhana. Data tumbuh lebih cepat dari kemampuan dunia untuk menyimpannya. Pada tahun 2024, manusia di bumi akan menghasilkan 30 zettabyte data setiap tahun, tetapi hanya kapasitas penyimpanan 2 zettabyte yang akan diproduksi setiap tahun.¹

Sangat penting bagi perusahaan untuk memiliki alat bantu yang diperlukan untuk memanfaatkan nilai intrinsik dari semua data yang tersedia. Selain itu, tekanan juga semakin meningkat. Membuat, mengoperasikan, dan mengembangkan pusat data adalah salah satu tantangan terbesar pelanggan kita. Namun, hal itu juga menjadi salah satu peluang terbesar mereka. Dua kekuatan yang saling bertentangan: ledakan data yang dihasilkan dan kelangkaan sumber daya:

• Ledakan data yang dihasilkan dan kemampuan untuk mengambil data tersebut akan memungkinkan wawasan pelanggan yang lebih kaya dan peluang penghasilan baru, yang akan mendorong produktivitas AI lebih cepat, yang kemudian mengandalkan ketersediaan semua data tersebut. Pada tahun 2027, kami memperkirakan 291 zettabyte data akan dihasilkan. 
• Sementara itu, meskipun biaya pembuatan pusat data dapat mencapai 1 hingga 1,5 miliar, bisnis menghadapi kelangkaan sumber daya berupa ruang, listrik, dan anggaran.

Seiring AI semakin berkembang, pelanggan cloud dan pusat data berlomba untuk berinvestasi dan menyediakan layanan AI untuk memenuhi permintaan, yang pada awalnya berfokus pada pembuatan arsitektur komputasi dan AI. Setelah infrastruktur ini dibentuk, kebutuhan penyimpanan akan semakin cepat bertambah. Untuk memenuhi tantangan ini, perusahaan harus meningkatkan kapasitas penyimpanan secepatnya. Untuk melakukannya, mereka akan berupaya mengurangi biaya dan dampak sumber daya per TB. Teknologi densitas area lanjutan membantu pelanggan untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

Mozaic 3+ adalah arsitektur hard disk yang dirancang untuk menghadirkan lebih banyak kapasitas secara signifikan tanpa menggunakan daya atau sumber daya tambahan. Keunggulan densitas area Seagate memungkinkan kita menyediakan solusi paling sederhana dan paling elegan untuk meningkatkan kapasitas pusat data. Hal ini memungkinkan kita menghindari pendekatan yang tidak efisien untuk meningkatkan kapasitas, seperti menambahkan lebih banyak platter, head, dan alat elektronik, yang cenderung meningkatkan biaya bahan, biaya operasional, konsumsi daya, penggunaan sumber daya, dan emisi gas rumah kaca.

Manfaat Mozaic 3+ untuk Cloud dan Pusat Data Perusahaan

Skala, TCO, dan Keberlanjutan

Hard disk yang didukung Mozaic adalah penyimpanan hard disk paling efisien di dunia, yang mampu menurunkan biaya akuisisi dan operasional, sekaligus meningkatkan produktivitas. Dengan peningkatan densitas area dari Mozaic, pelanggan dapat menyimpan lebih banyak data tanpa meningkatkan penggunaan ruang, daya, dan sumber daya.

Mosaic 3+ telah hadir di momen yang tepat untuk menghadirkan ruang peningkatan bagi perusahaan untuk mengatasi aplikasi dan pertumbuhan data yang semakin bertambah. Pelanggan saat ini dapat secara lebih mudah membuat infrastruktur baru atau mengoptimalkan yang sudah ada, sehingga memaksimalkan densitas penyimpanan dan efisiensi. Pusat data sekarang dapat secara lebih terjangkau menyimpan dan memanfaatkan lebih banyak data untuk analitik, pengarsipan, pengiriman konten, dan pemulihan bencana, serta mulai menutup celah yang saat ini masih besar antara data yang dibuat dengan data yang disimpan.

Inovasi densitas area dari Seagate-yang meningkatkan jumlah bit yang dapat disimpan dalam platter mengatasi permasalahan yang sering terjadi di industri ini. Mozaic 3+ memungkinkan pelanggan menyimpan lebih banyak data menggunakan ruang lantai yang sama. Peningkatan dari hard disk PMR (perekaman magnetik tegak lurus) konvensional 16 TB (kapasitas rata-rata di pusat data berskala besar) menjadi hard disk Exos 30 TB Mozaic 3+ dari Seagate secara efektif menggandakan kapasitas dalam dimensi yang sama.

TCO adalah faktor terpenting untuk operator pusat data, dan Mozaic 3+ hadir untuk membantu. Hard disk Seagate kini menawarkan densitas area per disk tertinggi di industri sebesar 3 TB per disk, dengan jalur yang jelas menuju densitas area 5 TB per disk dan lebih untuk memungkinkan hadirnya hard disk 50 TB+ dalam beberapa tahun mendatang.

Platform ini menggunakan komponen yang hampir sama dengan hard disk PMR sekaligus meningkatkan kapasitas secara drastis, sehingga memungkinkan pusat data menurunkan biaya akuisisi dan operasional penyimpanan secara signifikan, termasuk peningkatan penggunaan daya per-terabyte sebesar 40%. Satu hard disk CMR 16 TB biasa dengan densitas area 1,78 TB/disk menggunakan 0,59 watt per TB. Sebagai perbandingan, satu hard disk Seagate Exos 30 TB yang menggunakan teknologi Mozaic 3+ dengan densitas area 3 TB/disk menggunakan 0,35 watt per TB, yang menghemat daya sebesar 40% per TB.²

Mozaic 3+ juga dapat membantu pelanggan meraih tujuan keberlanjutan, yakni prioritas utama untuk pusat data berskala besar, dengan menawarkan pengurangan karbon yang terkandung sebesar 55% per terabyte.³

Kompatibilitas dan Keandalan Terbukti

Hard disk Mozaic 3+ terintegrasi secara lancar ke dalam ekosistem pusat data yang sudah ada, sesuai dengan ukuran dan interface standar industri, sehingga memungkinkan penggunaan pasang dan gunakan secara langsung. Modifikasi pada perangkat keras, perangkat lunak, atau kesadaran host tidak diperlukan. Teknologi Mozaic 3+ telah divalidasi melalui semua uji tolok ukur integrasi standar, yang memastikan 100% kompatibilitas dengan sistem dan arsitektur penyimpanan pusat data yang sudah ada. Tingkat kompatibilitas ini menyederhanakan adopsi hard disk yang dibuat pada platform Mozaic 3+, yang memungkinkan operator pusat data memanfaatkan kecanggihan terbaru tanpa mengganggu infrastruktur mereka.

Dibuat agar tahan lama, hard disk yang didukung Mozaic mendukung garansi yang sama selama 5 tahun, nilai MTBF (waktu rata-rata sebelum kerusakan) 2,5 jam, dan nilai beban kerja sebesar 550 TB per tahun yang ditawarkan seluruh jajaran hard disk Exos dari Seagate. Sejak 2016, platform Mozaic 3+ telah menjalankan pengujian yang tepat untuk memastikan platform ini memenuhi standar tinggi yang diperlukan oleh pusat data saat ini. Dalam berbagai uji guncangan dan getaran, hard disk Mozaic 3+ menunjukkan ketangguhan melebihi aturan industri, sehingga memastikan integritas data, bahkan di lingkungan yang sulit secara fisik. Head baca/tulis Mozaic telah jauh melebihi standar industri untuk keandalan dan kemampuan transfer data seumur hidup, sehingga melampaui kebutuhan pelanggan dan spesifikasi hard disk standar sebesar 20 kali lipat.

Seagate telah berhasil membuat setengah juta hard disk pengembangan Mozaic hingga saat ini, dengan total waktu aktif sebanyak puluhan juta jam. Beberapa generasi hard disk telah memenuhi semua ekspektasi terkait bagaimana hard disk seharusnya berinteraksi dalam setiap uji tolok ukur, termasuk uji efisiensi daya, utilitas sg3_utils yang menguji perintah interface, program utilitas smartmontools, dan uji empat sudut untuk beban kerja baca, tulis, acak, berurutan, dan campuran. Hard disk ini telah diperiksa secara mendalam melalui keterlibatan jangka panjang dengan banyak operator pusat data terbesar di dunia, dengan ribuan hard disk dikirimkan ke berbagai CSP. 

Pengujian mereka selama bertahun-tahun dan hasil yang luar biasa telah membuat pelanggan yakin akan kesiapan platform untuk penggunaan secara massal di lingkungan cloud dan TI standar. Seagate menerima permintaan yang tinggi dari pelanggan pusat data yang memiliki Mozaic 3+ yang sepenuhnya memenuhi syarat dan telah beralih ke volume ramp. Penyedia layanan cloud terkemuka ini berfokus untuk mengalihkan semua hard disk yang disediakan Seagate ke Mozaic 3+, yang mencerminkan keyakinan mereka terhadap teknologi ini.

Dengan memandang jauh ke depan, keuntungan strategis penggunaan Mozaic 3+ sudah jelas. Platform ini bukan hanya sebagai jawaban atas permintaan saat ini, tetapi juga solusi berpikir ke depan yang akan meningkat seiring dengan meningkatnya kebutuhan pusat data. Platform ini mewakili komitmen tetap Seagate untuk memenuhi permintaan dunia data yang semakin berkembang pesat, yang menawarkan solusi penyimpanan yang andal, terukur, dan hemat biaya kepada pusat data cloud dan perusahaan. 

Bagaimana Cara Kerja Platform Ini? 

Mozaic 3+ adalah realisasi dari penelitian dan pengembangan rintisan Seagate selama dua dekade di bidang teknologi HAMR. Dengan kemajuan yang signifikan di bidang densitas area, platform ini memberikan jalur yang jelas menuju penyimpanan berskala besar dan hemat biaya yang menghadirkan densitas data, kapasitas, efisiensi, dan penghematan TCO.

Pada dasarnya, dengan teknologi Mozaic 3+, Seagate mengatasi tantangan perekaman skala nano. Saat bahan tradisional sudah tidak dapat mencapai tingkat densitas area yang diperlukan untuk mencapai titik kapasitas di atas 2,4 TB per platter, Mozaic 3+ memperkenalkan struktur superlattice untuk meningkatkan stabilitas magnetik, yang memfasilitasi inskripsi data fidelitas tinggi di bawah kondisi ekstrem. Proses penulisan menggunakan laser nanofotonik dan antena kuantum yang memfokuskan panas secara instan dengan sangat akurat, yang mengubah media perekaman dalam nanodetik.

Mozaic 3+ juga harus dijalankan dalam skala atom, yang melampaui ukuran konvensional pada presisi angstrom dan waktu pikodetik. Dalam dimensi ini, proses yang canggih dibuka, yang diorkestrasi dengan chip terintegrasi berskala nano. Platform ini menggunakan algoritma kompleks untuk mengelola jutaan bit, sehingga memungkinkan perekaman dan manipulasi data yang presisi. Head baca-tulis dioperasikan dengan kecerdasan nanorobotik, yang melayang beberapa angstrom dari disk yang berputar. Untuk pengambilan data, sensor magnetik pada Mozaic menggunakan teknologi pemenang Hadiah Nobel untuk menguraikan informasi yang ditulis secara padat.

"Seagate saat ini merupakan satu-satunya produsen hard disk di dunia yang memiliki kemampuan densitas area mencapai 3 TB/disk dan akan mencapai 5 TB/disk dalam waktu dekat", ujar CEO Seagate, David Mosley. “Terkait menjadikan pusat data berkelanjutan, kami telah memasuki era tempat kapasitas platter sama pentingnya dengan kapasitas per hard disk. Kami telah berinvestasi besar di bidang Litbang selama lebih dari dua dekade untuk mewujudkan keberlanjutan ini. Minat pelanggan kami dalam rencana TCO Mozaic sangat kuat. Sangat jelas bahwa fokus Seagate yang gigih dalam membantu masyarakat mengoptimalkan data telah membuahkan hasil”.

Mengungkap Proses Pembuatan Teknologi Mozaic 3+

Untuk sepenuhnya mengapresiasi pencapaian Mozaic 3+ yang luar biasa, kami perlu mengungkap komponen inti yang membentuk desain canggih Seagate. Desain ini mewakili konvergensi bidang tingkat lanjut, termasuk nanoteknologi, nanofotonik dan plasmonik, serta fisika kuantum, yang masing-masing berperan penting dalam meningkatkan kemampuan penyimpanan HDD ke level yang baru. 

Inti dari platform Mozaic 3+ adalah media superlattice platinum-alloy, terobosan bahan media disk yang memungkinkan data disimpan secara lebih padat dari sebelumnya pada platter hard disk. Koersivitas magnetiknya yang cukup tinggi mencegah ketidakstabilan magnetik dalam skala nano sehingga data dapat ditulis dengan densitas yang secara signifikan lebih tinggi. Data yang ditulis tidak akan pernah berubah. Data tersebut hanya dapat ditulis ulang dalam kaitannya dengan penulis plasmonik, salah satu terobosan inti lainnya.  

Penulis plasmonik, keajaiban miniaturisasi dan rekayasa presisi, memungkinkan data ditulis pada media superlattice dengan koersivitas tinggi. Penulis ini terdiri atas tiga komponen utama yang bersama-sama mendefinisikan ulang batas perekaman magnetik: 

• Laser nanofotonik: Komponen ini mengeluarkan berkas cahaya terfokus, yang menyediakan energi presisi yang diperlukan untuk memanaskan media perekaman dalam sekejap.
• Corong fotonik: Alat ini menyalurkan sinar laser dari sumbernya ke antena kuantum.
  
• Antena kuantum:  Sebagai transduser energi, alat ini memfokuskan energi fotonik laser ke titik yang sangat kecil pada permukaan media superlattice platinum-alloy dari disk dengan presisi menakjubkan untuk mengubahnya menjadi status plasmonik yang memungkinkan proses perekaman.

Pembaca spintronic Gen 7 menandai kemajuan signifikan dalam membaca data dari trek padat yang diaktifkan oleh Mozaic 3+. Pembaca ini mampu memahami perubahan kecil dalam magnetisasi, sehingga memastikan bahwa meskipun dengan densitas yang sangat tinggi, data dapat dibaca secara akurat dan cepat.

Komponen terakhir yang memungkinkan semua elemen ini bekerja bersama adalah pengontrol terintegrasi 12 nm, yakni warisan kepemimpinan Seagate dalam mengintegrasikan sistem kontrol yang kompleks dalam hard disk. Pengontrol ini merupakan otak di belakang pengoperasian, yang mengelola gerakan membaca dan menulis data yang rumit dengan efisiensi dan keandalan tak tertandingi.

Perekaman plasmonik adalah penopang kemampuan Mozaic 3+, yang memanfaatkan interaksi antara sinar dan logam dalam skala nano untuk memfasilitasi perekaman berdensitas lebih tinggi. Penggunaan laser tertanam dan konversi energi cahaya menjadi plasmon memungkinkan pencapaian konsentrasi energi melebihi optik tradisional, sehingga memungkinkan pemanasan presisi dan terpusat pada media perekaman untuk mengurangi koersivitas magnetik seketika. Hasil ini sangat selaras dengan bit magnetik untuk secara efektif mengambil data binari yang membentuk kekuatan penyimpanan digital. 

Kombinasi terobosan ini akan mendorong terciptanya generasi teknologi penyimpanan data masa depan selama beberapa tahun mendatang, yang menegaskan hard disk Seagate sebagai fondasi dunia berbasis data. 

Sekarang, mari kita lihat lebih lanjut pada setiap elemen Mozaic 3+ secara detail untuk memahami cara elemen tersebut berkontribusi dalam membuat terobosan Seagate di bidang densitas area terwujud. 

 

Media Superlattice Platinum-Alloy

Untuk mencapai peningkatan densitas area, media superlattice platinum-alloy Seagate menunjukkan kemajuan utama di bidang media penyimpanan magnetik. Terobosan teknologi ini mengatasi tantangan ketidakstabilan magnetik pada skala nano dengan menjadikannya lebih sulit untuk membalikkan bit magnetik yang menunjukkan data. Untuk mengembangkan lapisan penyimpanan yang "lebih keras", dengan koersivitas magnetik yang lebih tinggi dari yang ditemukan pada hard disk konvensional, para insinyur Seagate telah membuat struktur superlattice tempat pengaturan yang tepat dari setiap atom berperan penting. 

Pada platform Mozaic, tempat data harus disimpan dalam bentuk bit magnetik yang saling berdekatan dibandingkan hard disk PMR konvensional, media perekaman harus dipikirkan ulang dari awal. Material dan struktur canggih yang digunakan dalam media Mozaic 3+ mendukung penulisan data yang jauh lebih presisi dibandingkan teknologi hard disk sebelumnya. Media bukan sekadar komponen pasif, tetapi merupakan komponen aktif dalam proses penyimpanan data, yang memungkinkan lebih banyak penyimpanan data dalam dimensi fisik yang sama. 

Inti dari teknologi ini adalah penggunaan partikel platinum (Pt) dan besi (Fe), yang membentuk media perekaman hard disk Seagate Mozaic 3+. Setiap partikel nano yang berukuran hanya beberapa nanometer, berperan sebagai bit data individu. Memperoleh granularitas yang halus sekaligus mencegah fluktuasi magnetik di antara bit menjadi mungkin dengan anisotropi magnetik media yang tinggi, artinya orientasi magnetik suatu bahan cenderung stabil seiring berjalannya waktu, sehingga memastikan setiap bit tetap stabil dan tidak berubah dengan penulisan data yang berdekatan. Inovasi ini memungkinkan hard disk Mozaic 3+ menulis data dengan presisi luar biasa, sekaligus menjaga integritas data di sekitarnya. 

Media perekaman magnetic-alloy khusus mendukung orientasi magnetik yang telah ditentukan sebelumnya. Orientasi ini adalah kunci untuk menstabilkan kondisi magnetik bit individu, sehingga mengurangi kerentanannya terhadap fluktuasi termal. Keputusan Seagate memilih alloy besi-platinum (FePt) granular yang diurutkan secara kimiawi sangatlah penting. Anisotropi magnetiknya yang tinggi memberikan stabilitas yang diperlukan agar bit yang direkam mencapai densitas area rekaman.

Mencapai derajat urutan yang tinggi dalam media superlattice platinum-alloy penting untuk teknologi Mozaic 3+. Hal ini melibatkan proses manufaktur canggih yang menggunakan pertumbuhan epitaksial untuk menyimpan film tipis FePt di lapisan bawah kristal pada substrat kaca khusus. Lapisan bawah ini berfungsi sebagai templat, yang menentukan orientasi dan urutan butir FePt selama proses pengendapan. Penganilan berikutnya pada suhu tinggi semakin mendorong pengurutan dalam butiran FePt, yang mengarah ke transformasi fase yang meningkatkan sifat magnetik media dan penyelarasan butiran. 

Proses yang rumit dan dikontrol dengan cermat ini memastikan media superlattice platinum-alloy menyediakan platform yang stabil dan tangguh untuk penyimpanan data berdensitas tinggi. Pengaturan atom yang tepat dalam struktur superlattice inilah yang memungkinkan media Seagate berkontribusi secara signifikan untuk meningkatkan densitas area hard disk Mozaic 3+, yang menandakan perkembangan penting di bidang teknologi penyimpanan data. 

 

Penulis Plasmonik

Karena media dibuat "lebih sulit" secara magnetik untuk mencegah ketidakstabilan data, desainnya memerlukan penulis revolusioner.

Inti dari pengoperasian penulis ini adalah kemampuan untuk memanaskan media superlattice platinum-alloy secara presisi, tugas yang dicapai dengan meningkatkan suhu hingga lebih dari 800º Fahrenheit dalam waktu kurang dari 2 nanodetik. Siklus termal yang cepat ini penting untuk proses perekaman Mozaic yang efektif. Seluk-beluk pengoperasian ini melibatkan laser yang dikontrol secara presisi dan diarahkan melalui corong fotonik menuju antena kuantum. Bersama-sama, komponen ini membentuk medan plasmonik yang memanaskan area terfokus pada hard disk, menyiapkannya sehingga data tersebut dapat ditulis dengan head tulis inti magnetik.

Desain head tulis inti magnetik tersebut telah diubah agar terintegrasi secara lancar dengan teknologi Mozaic 3+. Setiap perbaikan, dari integrasi laser hingga resistensi terhadap keausan, telah dipertimbangkan dengan hati-hati untuk meningkatkan efektivitas Mozaic 3+. 

 

Komponen Penulis Plasmonik

Penulis plasmonik terdiri atas inti magnetik tradisional ditambah 3 elemen terobosan baru, masing-masing dengan fungsi khusus untuk memungkinkan penulisan dalam platform Mozaic 3+: laser nanofotonik, corong fotonik, dan antena kuantum. 

Mari kita lihat setiap elemen baru ini secara detail: 

Laser Nanofotonik:

Laser nanofotonik adalah produk inovasi ekstensif dari Seagate untuk membentuk ulang lanskap teknologi penyimpanan data.

Laser ini adalah sumber energi yang mengubah sementara sifat magnetik pada media superlattice platinum-alloy, sehingga menyiapkan area tersebut untuk penulisan data. Presisi dan sifat sementara efek energi ini memungkinkan peningkatan dalam hal densitas bit yang dapat disimpan per hard disk. Melalui kontrol canggih dalam kaitannya dengan corong fotonik dan antena kuantum, laser hanya memanaskan nanopartikel yang diperlukan pada media, mengurangi ketahanan magnetiknya dan memungkinkan data ditulis dengan kekuatan medan magnet lebih sedikit dari yang seharusnya diperlukan. Pemanasan terkontrol ini memastikan hanya bit yang ditulis yang terpengaruh, sehingga mempertahankan stabilitas dan integritas data di sekitarnya.   

Seagate telah berinovasi dalam hal proses yang dapat diskalakan dan dioptimalkan untuk biaya yang mengintegrasikan laser dengan teknologi head perekaman lanjutan kami. Karakterisasi ekstensif telah dilakukan untuk memastikan laser yang dibuat secara internal ini mempertahankan tingkat konsistensi dan kualitas yang sama dengan yang berasal dari produsen terdepan lainnya, sehingga menciptakan fleksibilitas pasokan jangka panjang.

Pertimbangan desain untuk laser nanofotonik sangatlah teliti, yang berfokus pada faktor seperti jenis dan panjang gelombang laser, output daya, kualitas sinar, dan kontrol modulasi. Setiap parameter disempurnakan untuk memastikan efektivitas dan presisi laser selama proses penulisan. Integrasi ke head tulis ini adalah upaya penyelarasan presisi, yang memastikan sinar laser, yang dikirimkan melalui corong fotonik, berfokus secara akurat pada media perekaman melalui antena kuantum.   

Manajemen termal adalah aspek penting lainnya dalam desain laser. Seagate telah menyertakan mekanisme pendinginan efisien untuk menghilangkan energi yang dihasilkan selama proses perekaman, sehingga mempertahankan stabilitas dan keandalan. Pengoptimalan desain ini tidak hanya untuk mencapai densitas area yang lebih tinggi; tetapi juga memastikan platform Mozaic 3+ melanjutkan kepemimpinan Seagate di bidang penyimpanan data berkapasitas tinggi yang berkelanjutan dan andal. 

 

Corong Fotonik: 

Corong fotonik adalah pemandu gelombang yang menyalurkan sinar laser langsung ke antena kuantum dengan akurasi yang ketat. Strukturnya, produk ilmu materi dan fabrikasi nano yang canggih, didesain untuk membatasi jalur laser, yang menjaga integritas dan kekuatan sinar saat melintasi targetnya. Bahannya dipilih secara hati-hati; indeks bias yang tinggi penting untuk memandu cahaya secara efisien, dengan dispersi atau kehilangan minimal. 

Terobosan Seagate di bidang teknologi pemandu gelombang tidak hanya dalam pemilihan materi, tetapi juga dalam desain strukturnya. Geometri dan dimensi corong fotoniknya diperhitungkan dengan cermat untuk memastikan pencocokan mode yang efisien, sinergi antara cahaya dan antena kuantum yang memaksimalkan transfer energi. Presisi ini bukan hanya tentang mengendalikan cahaya, ini tentang mengintensifkan potensi penyimpanan data. Dengan mengirimkan sinar terfokus untuk memanaskan media perekaman pada titik yang tepat, corong berperan penting dalam kemampuan Seagate untuk meningkatkan densitas area, yang memungkinkan lebih banyak data disimpan dalam ruang fisik drive hard disk yang sama. 

Produksi komponen bervolume tinggi ini memaksa Seagate untuk berinovasi melebihi metode tradisional. Strategi manajemen termal dipadukan dengan desain corong. Mekanisme pendinginan Seagate memastikan corong beroperasi dalam rentang suhu optimal, sehingga mempertahankan stabilitas dan memperpanjang daya tahan head perekaman. 

 

Antena Kuantum:  

Antena kuantum, sebuah gagasan dari insinyur Seagate, adalah tempat kerumitan mendalam fisika kuantum dan ilmu materi dipadukan untuk meningkatkan kemampuan perekaman Mozaic. 

Fungsi utamanya adalah untuk mengubah energi laser menjadi panas dalam skala yang sangat tepat, yang memungkinkan penulisan data berdensitas tinggi pada platform. Proses ini dilakukan melalui pembuatan plasmon permukaan, yakni osilasi elektron tingkat kuantum yang diinduksi oleh cahaya pada permukaan logam. Konversi ini sangat terlokalisasi, yang hanya mempengaruhi area tempat data ditulis.

Pengembangan Seagate dalam hal antena kuantum memerlukan inovasi dalam beberapa area penting. Antena tersebut adalah produk fabrikasi teliti, yang dibuat dari bahan yang dipilih untuk sifat dan kemampuan penyerapan optik agar mempertahankan ketepatan termal dari proses perekaman. Fokus pada sifat plasmonik memungkinkan antena kuantum membatasi energi laser secara efektif agar pemanasan terkonsentrasi dan tepat. 

Integrasi antena kuantum pada unit head tulis merupakan aspek yang penting dalam desainnya. Proses ini memerlukan penyelarasan yang tepat untuk memastikan energi laser terfokus secara akurat pada media perekaman, yang memungkinkan pemanasan yang tepat diperlukan untuk penulisan data satu bit dalam satu waktu.

Antena kuantum bertindak sebagai transduser, yang mengubah cahaya laser insiden menjadi berintensitas tinggi di dekat medan elektromagnetik. Medan ini kemudian digunakan untuk memanaskan secara lokal media perekaman di atas suhu Curie, yang mengurangi koersivitas bit magnetik dan memungkinkannya diselaraskan ulang, sehingga dapat menulis data. Desain Antena kuantum meningkatkan koordinasi antara energi di dekat medan dari laser dan medan magnetik dari head tulis untuk memastikan presisi. 

Desainnya juga menyertakan strategi manajemen termal lanjutan. Hal ini penting untuk memastikan pemanasan yang cepat dan pendinginan setelahnya terjadi dengan presisi yang diperlukan, sehingga mempertahankan integritas data di sekitarnya dan mempertahankan keseluruhan stabilitas proses penyimpanan. 

Antena kuantum adalah pendorong penting dalam mencapai densitas area yang lebih besar pada hard disk. Ini menunjukkan kemajuan yang signifikan dari teknologi perekaman tradisional, dengan kemampuannya untuk memanipulasi data dalam skala nano.

 

Peningkatan Densitas Area 

Pengoperasian kolektif dari komponen penulis plasmonik ini menghasilkan peningkatan penting dalam hal densitas area. Dengan mengatasi tantangan integrasi dioda laser, yang mengontrol corong dengan tepat, dan mengoptimalkan antena kuantum, Teknologi Mozaic 3+ Seagate dapat mengenkode data lebih padat dari hard disk lainnya dalam sejarah. Hal ini telah dicapai melalui kemajuan dalam manajemen termal, rekayasa bahan, dan miniaturisasi komponen, yang menggambarkan keseimbangan antara inovasi dan implementasi praktis. 

 

Pengontrol Terintegrasi 12 nm

Peran pengontrol 12 nm terintegrasi sangat beragam. Menciptakan densitas area ini dalam skala besar dan TCO yang menarik memerlukan pendekatan unik pada elektronik yang mengontrol semua proses dalam hard disk, mulai dari aktuasi hingga perekaman dan keamanan. Alat ini disebut sebagai pengontrol terintegrasi, yakni sebuah sistem-pada-chip (SOC), yang seluruhnya dikembangkan secara internal oleh pakar desain silikon Seagate.

Pengontrol ini menggabungkan saluran baca, manajemen hard disk, dan protokol pertukaran data, sehingga menjadi pusat operasional hard disk. Alat ini mengontrol kecepatan poros, mengelola pergerakan head, dan menjalankan control baca, tulis, dan gerak dengan presisi yang belum pernah ada sebelumnya. Integrasi dari beberapa fungsi ke dalam satu die silikon adalah bukti atas kecanggihannya. SoC yang disesuaikan ini berukuran sempurna untuk aplikasi dan dioptimalkan untuk perhitungan, kecepatan, memori, dan efisiensi daya khusus untuk mengurangi limbah.

Pengontrol ini terdiri atas inovasi seperti CPU RISC-V performa tinggi dari Seagate, yakni prosesor RISC-V pertama yang digunakan untuk mengontrol fungsi hard disk, yang memberikan performa hingga tiga kali lipat dibandingkan dengan solusi sebelumnya. Perubahan performa ini memungkinkan algoritma lanjutan yang membantu menghasilkan peningkatan densitas area.

Peningkatan perekaman mencakup AMRR (Pemulihan Multi-Rev Otomatis), yang mengotomatisasi operasi pemulihan data berdampak tinggi, ATIC (Pembatalan Interferensi Trek Berdekatan) otomatis, dan IOC (Kode Luar Berulang) yang ditingkatkan, yang menggabungkan perbaikan kekuatan dekoding LDPC dengan ECC berbasis Trek.

Fitur penting dari pengontrol 12 nm terintegrasi adalah inti servonya, yang didesain untuk menarget trek data dengan presisi lebih tinggi. Mikroarsitektur prosesor yang disempurnakan, digabungkan dengan pengurangan latensi khusus instruksi bertarget, memungkinkan peningkatan performa dalam beban kerja servo penting. Hal ini mencakup penanganan deteksi gangguan secara real-time, fitur kontrol adaptif, kompensasi feed-forward, dan komputasi laju sampel yang tinggi. Prosesor dapat memerlukan kurang dari separuh waktu untuk melaksanakan jumlah kerja yang sama dengan prosesor sebelumnya, dan hal tersebut penting, karena kebutuhan untuk membuat penyesuaian cepat secara real-time ke servo guna mempertahankan aktuator pada trek data yang jauh lebih sempit.

Karena saat ini hard disk memiliki lebih dari satu juta trek per inci, suara sekitar pun dapat mempengaruhi akurasi aktuator. Prosesor servo Seagate, yang beroperasi pada interval picosecond, memproses hingga 4 miliar bit setiap detik, menjalankan algoritma kompleks guna mengatasi potensi gangguan, dan menjaga akurasi pelacakan hard disk dengan mempengaruhi pergerakan tepat yang diperlukan untuk aktuator tiga tahap pada head hard disk.

Pengontrol Seagate mencakup front-end analog saluran baca kustom sepenuhnya dengan laju sampel melebihi 4 Ghz, yang menyamakan dengan sampel baru setiap seperempat nanodetik. Peningkatan pemrosesan ini tidak mengganggu efisiensi daya.

Transisi dari chip 28 nm ke chip 12 nm adalah kemajuan lainnya, yang memungkinkan kami menurunkan biaya die dan konsumsi daya. Perubahan dalam hal teknologi proses ini penting untuk mengakomodasi lebih banyak transistor dalam area chip yang sama, sehingga mengurangi kebutuhan voltase, dan menawarkan profil daya yang ditingkatkan.

Arsitektur RISC-V berperan penting, dengan menawarkan penyesuaian yang memfasilitasi tugas komputasi aplikasi tertentu, termasuk simulasi dan pelatihan model pembelajaran mesin. Selain itu, penggunaan arsitektur keamanan terbuka akan membuka jalan bagi pergerakan data yang aman, pertimbangan signifikan dalam lanskap yang terpusat pada data saat ini.

Selain itu, modifikasi khusus pada Mozaic 3+ seperti mitigasi 'Mode-hop' lebih lanjut akan meningkatkan keandalan dan performa hard disk, sehingga memastikan hard disk perusahaan flagship dari Seagate tetap menjadi solusi penyimpanan berdensitas tinggi yang terdepan.

Dengan memusatkan seluruh jajaran, dari desain hingga fabrikasi, Seagate memastikan kontrol langsung melalui integrasi dan performa silikonnya, yang menjadikannya sebagai satu-satunya produsen hard disk dengan kemampuan tersebut.

 

Pembaca Spintronic Gen 7

Butir data tertulis yang lebih kecil hanya berguna jika dapat dibaca. Terintegrasi bersama dengan subkomponen penulis plasmonik, pembaca juga perlu berevolusi. Dengan menggabungkan teknologi kuantum, Mozaic 3+ menyertakan salah satu sensor pembacaan medan magnet terkecil dan paling sensitif di dunia, pembaca spintronic Gen 7.

Fitur utama dari pembaca spintronic Gen 7 adalah kedalaman treknya yang sangat sempit, yang memastikan pembacaan teliti dari trek yang diinginkan, sekaligus meminimalkan crosstalk dari trek yang berdekatan.  

Pada intinya, pembaca ini bergantung pada efek tunneling magnetoresistance, fenomena mekanika kuantum tempat hambatan listrik dari MTJ (persimpangan saluran magnetik) berubah, bergantung pada orientasi relatif lapisan magnetik yang dipisahkan oleh penghalang isolasi. Desain pembaca ini memastikan pembacaan ulang magnetik resolusi tinggi, meminimalkan gangguan antartrek, yang sangat penting agar dapat membaca bit rekaman yang dikemas lebih kecil dan padat secara akurat dalam hard disk Mozaic 3+ dibandingkan dengan hard disk tradisional. 

Pembaca ini berisi tumpukan lapisan kompleks yang terintegrasi menjadi perangkat head baca. Tumpukan ini terdiri atas berbagai lapisan magnetik dan non-magnetik, yang masing-masing memiliki peran dalam proses pembacaan ulang. Lapisan ini berkolaborasi untuk mengubah sinyal magnetik dari bit rekaman menjadi sinyal listrik, yang selanjutnya akan diproses dan dikodekan untuk mengambil data yang tersimpan.  

Komposisi dan sifat tumpukan magnetik ini dipilih dengan cermat untuk memberikan performa optimal. Lapisan magnetik mencakup FL (lapisan bebas), yang peka terhadap medan magnet eksternal dari data yang direkam; RL (lapisan referensi), yang mempertahankan orientasi magnetik yang stabil; dan SAF (antiferromagnet sintetis), yang berfungsi sebagai buffer untuk mencegah orientasi magnetik RL agar tidak mempengaruhi FL. 

Untuk menyiapkan tumpukan pembaca untuk teknologi Mozaic 3+, bahan dan ketebalan lapisan dipilih untuk stabilitas termal agar mempertahankan fluktuasi suhu selama proses tulis. Lapisan penghalang pada persimpangan saluran, terbuat dari magnesium oksida (MgO), yang dapat mengalami oksidasi terkontrol untuk menyesuaikan sensitivitas dan efektivitas pembaca. 

Tumpukan pembaca dibuat menggunakan proses deposisi multiruang dalam kondisi vakum untuk mencegah kontaminasi. Presisi yang diperlukan selama proses pelapisan memerlukan kontrol tepat atas ketebalan setiap lapisan, yang penting bagi performa pembaca. 

Desain tumpukan Seagate yang inovatif mengoptimalkan sensitivitas dan rasio signal-to-noise, sehingga memungkinkan pembacaan ulang yang akurat dari media superlattice platinum-alloy Seagate dan memfasilitasi densitas data yang lebih tinggi pada hard disk Mozaic 3+. 

Melampaui Cloud: Masa Depan untuk Semua Aplikasi Haus Data

Teknologi Mozaic 3+ dari Seagate akan berperan penting dalam memenuhi permintaan aplikasi intensif data yang terus bertambah. Dorongan untuk densitas area yang lebih tinggi diperkuat dengan pembuatan data eksponensial di beberapa sektor, mulai dari perusahaan hingga pusat data cloud, yang memerlukan solusi penyimpanan data yang lebih efisien dan hemat.

Aplikasi haus data yang akan memanfaatkan kemajuan densitas area mencakup model pembelajaran mesin yang memerlukan rangkaian data yang sangat besar untuk pelatihan, layanan streaming video yang perlu menyimpan dan mengirimkan konten 4K dan 8K, serta database penelitian medis yang mengumpulkan pengurutan genom berskala besar. 

Platform Mozaic 3+ dari Seagate diseimbangkan agar dapat menghasilkan kemajuan ini, tidak hanya untuk pusat data cloud dan hyperscale, tetapi di seluruh spektrum produk penyimpanan.

Karena teknologi ini terintegrasi seiring waktu ke dalam beragam jajaran hard disk Seagate, seperti IronWolf Pro, SkyHawk, dan Exos, manfaatnya akan menembus berbagai aplikasi, mulai dari lingkungan multicloud dan cloud hibrid hingga kebutuhan penyimpanan berkapasitas tinggi dan menengah. Berbagai aplikasi data besar akan semakin mengandalkan solusi efisien berkapasitas tinggi yang hanya dimiliki Mozaic 3+.

Namun, Mozaic 3+ lebih dari sekadar kemajuan teknologi, ini adalah janji untuk mempertahankan pertumbuhan dunia digital yang tak terhindarkan. Teknologi densitas area platform ini akan menjadi dasar dalam menjaga pertumbuhan aplikasi intensif data secara terus-menerus, yang mendasari pengembangan layanan baru dan ekspansi layanan yang sudah ada.  

Saat kita membayangkan masa depan, kapasitas untuk menyimpan, mengakses, dan menggunakan jumlah data yang besar akan dipadukan untuk mendorong inovasi dan memanfaatkan potensi penuh era digital. Dengan pengenalan Mozaic 3+, Seagate tidak sekadar siap menghadapi ledakan data, tetapi juga mengatur tempo, mendorong kemajuan solusi penyimpanan menjadi terwujud, tempat potensi data tak terbatas.