Paul: Tidak pernah ada masa di mana suatu sumber daya memiliki kekuatan sebesar data dalam membentuk dunia kita seperti saat ini. Saya Paul, dan di podcast ini, kita akan membahas bagaimana para inovator menggunakan data untuk mengubah cara kita hidup, bekerja, dan berkreasi. Hari ini saya ditemani oleh Stephanie Hernandez, direktur teknik senior di Seagate, untuk membahas Mozaic, sebuah teknologi terobosan yang hadir pada saat kritis ketika AI menghasilkan tingkat permintaan penyimpanan yang belum pernah ada sebelumnya. Mari kita mulai. Selamat datang di Pergerakan Data.

Pertama, Stephanie, selamat datang di acara ini.

Stephanie: Terima kasih telah mengundang saya.

Paul: Ya, tentu saja. Senang sekali bisa bertemu Anda di sini. Saya sangat antusias karena berbagai alasan untuk berbincang dengan Anda. Saya ingin memulai dengan kembali ke masa lalu. Anda telah bersama Seagate selama 15 tahun, dan saya ingin sedikit membahas tentang perjalanan Anda di Seagate, perspektif Anda tentang industri penyimpanan data, dan perubahan yang telah terjadi selama waktu tersebut. Rasanya kita sedang mengalaminya saat ini. Jadi, mungkin kita mulai dari sana. Apa yang telah Anda lakukan di Seagate selama satu setengah dekade terakhir?

Stephanie: Saya memulai karier di Seagate sebagai desainer pembaca. Jadi, jika kita menilik ke belakang sedikit, saya meraih gelar PhD di Universitas Michigan, dan saya sebenarnya sudah mengerjakan perekaman magnetik bahkan saat masih menjadi mahasiswa pascasarjana. Jadi, saya bekerja di laboratorium seorang profesor bernama Randy Victora, dan fokusnya adalah merancang dan meneliti teknologi HDD canggih, dan pekerjaannya lebih bersifat komputasional, yang sangat sesuai dengan minat saya saat itu. Dan Anda tahu, dia didanai oleh Seagate, dan itu tentu saja mengarah pada kesempatan magang di Seagate dan akhirnya mendapatkan peran sebagai desainer pembaca di Minnesota sekitar 15 tahun yang lalu. Dan dahulu saya seorang pembuat model. Jadi, artinya saya menggunakan model berbasis fisika untuk memahami bagaimana desain pembaca kami harus diskalakan sebagai fungsi dari densitas udara dan untuk mendapatkan performa yang kami butuhkan. Akhirnya, saya pindah ke kelompok riset, yang jauh lebih sesuai dengan minat saya. Saya suka mencari tahu teknologi apa yang akan dibutuhkan 10 hingga 20 tahun ke depan. Saya bergabung dengan Seagate Research Group, juga di Minnesota. Kemudian saya benar-benar mulai membuat model perekaman magnetik berbantuan panas. Saat bergabung, teknologi tersebut masih merupakan teknologi masa depan. Kini telah menjadi kenyataan. Sekarang saya memimpin sebuah kelompok yang berfokus pada masa depan: Teknologi HAMR, bahkan melihat teknologi berikutnya setelah HAMR, HDD, dan teknologi penyimpanan data alternatif.

Paul: Ya. Luar Biasa. Mari kita mulai dengan sedikit membahas tentang HAMR. Sangat hangat dibicarakan di industri saat ini. Seagate, setidaknya pada saat episode ini ditayangkan, seharusnya sudah membuat pengumuman besar terkait kemampuan densitas udara yang membuka kapasitas hingga 40 terabyte per hard disk.

Dan beberapa hal yang dilakukan pelanggan kami dengan hard disk tersebut saat ini. Sebelum kita membahasnya, saya ingin kembali ke 13, 15 tahun yang lalu ketika Anda memulai. Bagaimana persepsi terhadap HAMR pada saat itu?

Stephanie: Sepanjang pengalaman saya di Seagate, saya telah menyaksikan transisi dari perekaman magnetik sejajar dengan HAMR dalam kelompok desain. Dan, Anda tahu, saya tidak bisa melebih-lebihkan betapa signifikannya transisi tersebut. Sebelum HAMR menjadi seperti yang kebanyakan dari kita kerjakan sekarang, masyarakat bersikap skeptis.

Masih banyak tantangan yang perlu diatasi agar teknologi tersebut dapat terwujud. Ada perubahan signifikan yang diperlukan. Anda membutuhkan desain media yang benar-benar baru, desain teknologi yang benar-benar baru. Anda membutuhkan teknologi yang memiliki elemen optik. Anda tetap membutuhkan teknologi pembaca yang mampu mengikuti perkembangan zaman.

Dengan meningkatnya densitas dan kapasitas udara, semua bagian dari sistem perekaman harus dirancang agar mampu mendukung peningkatan kapasitas tersebut. Jadi, masih banyak masalah dan tantangan lain yang perlu diselesaikan untuk sampai ke titik kita saat ini. Jadi, tentu saja, ada banyak orang yang skeptis pada saat itu, tetapi Anda tahu, seiring kita mempelajari lebih lanjut dan desainnya berkembang, akan menjadi jelas bahwa ya, ini pada dasarnya adalah teknologi yang sangat layak dan tantangannya bersifat teknik yang dapat kita atasi dengan terus memahami HAMR.

Paul: Dan saya membayangkan ada keraguan tentang apakah teknologi ini pada dasarnya dapat berfungsi, atau lebih tepatnya, pada saat itu, kami telah membuktikan bahwa teknologi ini dapat berfungsi, hanya saja, apakah teknologi ini dapat ditingkatkan skalanya hingga mencapai tingkat yang sama dengan teknologi PMR Generasi sebelumnya?

Stephanie: Saya rasa orang-orang selalu berpikir bahwa ini adalah teknologi yang pada dasarnya dapat berfungsi dalam artian, ya, Anda dapat merekam ukuran bit yang lebih kecil dengan HAMR, tetapi bagaimana kita merancang sistem yang dapat beroperasi di kehidupan nyata di luar sana ... di dunia nyata dengan persyaratan keandalan dan performa nyata yang diperlukan untuk menerapkan produk semacam itu?

Kami selalu berpikir itu bisa diskalakan. Maksud saya, semuanya selalu menjadi lebih jelas seiring berjalannya waktu. Namun, yang pasti, memastikan keandalan berbagai perangkat tersebut adalah salah satu tantangan terbesar.

Paul: Ini sangat menarik bagi saya karena di meja saya ada satu perangkat, dan ini adalah hard disk Seagate yang mungkin sebenarnya sudah berusia sekitar ... mungkin hampir 15 tahun. Jadi, ketika Anda pertama kali mulai melihat hal ini saat bergabung, itu adalah hard disk 3,5 inci berkapasitas 4 terabyte dan salah satu hal yang paling menarik bagi saya tentang teknologi hard drive adalah faktor bentuknya, meskipun produk ini berusia 15 tahun, faktor bentuknya, dimensinya, kotak abu-abu kecil ini tetap sama, bukan? Dan ada alasan spesifik mengapa demikian. Seolah-olah Anda tidak bisa mengubah faktor bentuknya. Jadi, semua inovasi yang baru saja Anda singgung pada tingkat yang sangat tinggi sebenarnya terjadi dalam kotak persegi panjang kecil ini, yang merupakan tantangan teknik dan kreatif yang sangat menarik. Bisakah Anda menjelaskan hal lain yang berkaitan dengan pertanyaan itu, yakni gagasan tentang perekaman superparamagnetik ...

Stephanie: Batasan.

Paul: Batasan, maaf. Ya, batasan superparamagnetik. Bisakah Anda menjelaskan apa itu dan mengapa? Alasan pentingnya? Saya ingin mempelajari lebih dalam teknologi-teknologi di dalamnya yang membantu menyelesaikan masalah tersebut.

Stephanie: Benar. Jadi, selama bertahun-tahun orang-orang telah memprediksi kematian hard drive, bukan? Apa batasan ukuran bit terkecil yang dapat direkam pada disk magnetik di hard drive? Jadi, batas superparamagnetik... itu hanya berarti bahwa jika Anda mengurangi ukuran partikel suatu material magnetik, material tersebut menjadi sangat tidak stabil secara termal.

Jadi, alih-alih bersifat magnetik, material tersebut menjadi paramagnetik. Jadi, benda itu tidak magnetis lagi. Di dalamnya tidak terdapat informasi apa pun. Dan Anda tahu, kita telah memiliki banyak teknologi berbeda ... evolusi teknologi selama 20, 30 tahun ini dan tentu saja bahkan sebelum itu. Dan setiap perubahan teknologi penting ini telah memberikan kesempatan untuk terus melampaui batas superparamagnetik.

Kami telah berhasil menggabungkan desain baru — khususnya desain media baru — yang mampu mendukung ukuran butiran yang semakin kecil. Jadi, disk di hard drive, rekaman materialnya adalah material magnetik, yakni material magnetik granular. Dan Anda memiliki butiran-butiran ini, yang saat ini berukuran sekitar 10 nanometer, kurang dari 10 nanometer. Setiap evolusi teknologi juga telah memungkinkan kita untuk menghadirkan desain media baru yang mampu mendukung ukuran butiran yang semakin kecil. Jadi, kita telah berhasil melampaui batas superparamagnetik, dan kita tidak tahu persis kapan batas sebenarnya akan kita capai.

Maksud saya pada akhirnya, ya. Namun, kami yakin bahwa teknologi, teknologi yang kami miliki saat ini, perekaman magnetik dengan bantuan panas, dapat membawa kami cukup jauh.

Paul: Ya, dan mari kita bahas tentang ... ceritakan tentang ukuran butiran dan mengapa itu penting dalam persamaan sejenis ini.

Stephanie: Ya, informasinya tertulis di disk dalam trek-trek ini. Jadi, trek adalah urutan bit. Dan urutan bit itulah yang menentukannya; urutan bit tersebut membentuk data yang tertulis di disk. Dan setiap bit adalah unit informasi fundamental. Ini bisa berupa satu atau nol, atau satu atau minus satu. Dan bagian-bagian ini adalah kumpulan butiran yang termagnetisasi ke arah yang sama. Jadi, untuk terus mengurangi ukuran bit dan mempertahankan rasio sinyal terhadap derau. Jadi, rasio sinyal terhadap derau adalah metrik yang sangat mendasar dan penting bagi kami, karena kami ingin mendeteksi sinyal yang kuat dari media dengan derau seminimal mungkin. Untuk mengurangi kebisingan, kita membutuhkan lebih banyak butiran dalam satu bit.

Jadi, saya tidak bisa hanya mengurangi ukuran bit tanpa mengurangi ukuran butiran juga, itulah mengapa sangat penting untuk beralih ke teknologi perekaman yang berbeda yang mampu mendukung ukuran butiran yang lebih kecil.

Paul: Anda menyinggung beberapa inovasi yang membentuk HAMR atau Mozaic, seperti yang kami sebut di Seagate. Apa saja komponen atau subsistem fundamental yang membentuk hal tersebut?

Stephanie: Ya, saya sudah banyak berbicara tentang media, jadi mungkin saya akan mulai dari situ.

Paul: Ya.

Stephanie: Untuk HAMR, media yang digunakan pada dasarnya berbeda dari PMR — desain media yang benar-benar baru — materialnya berbasis besi platinum, dan memiliki sifat magnetik dan isotropi yang sangat tinggi. Itu artinya, saya bisa. Selalu menantang untuk membuat media dengan ukuran butir kecil dan sifat yang sangat baik, tetapi karena memiliki isotropi yang tinggi, Anda dapat mendorong ukuran butir jauh lebih kecil daripada yang dapat Anda lakukan dengan desain media konvensional.

Anda tahu alasan kita bisa menggunakan platinum besi adalah karena sekarang kita memiliki penulis yang baru. Dalam perekaman magnetik tegak lurus, kita memiliki alat penulis magnetik yang menyediakan medan magnet. Jika ini adalah bidang media, maka medan tersebut tegak lurus terhadap bidang media dan bit-bit tersebut termagnetisasi, juga tegak lurus terhadap bidang media tersebut.

Dengan HAMR, semua itu masih berlaku, tetapi sekarang kita membutuhkan eksitasi tambahan untuk menulis media isotropi yang sangat tinggi ini karena besi platinum sangat stabil secara termal. Sangat keras secara magnetis, tetapi itu berarti sangat sulit untuk menulis. Saya tidak bisa begitu saja menggunakan penulis PMR dan merekam informasi di dalamnya karena ketahanan perangkat tersebut. Jadi, itu berarti saya perlu memberikan semacam bantuan agar dapat merekam informasi pada media isotropi tinggi yang baru ini. Dan cara terbaik — atau bahkan satu-satunya cara — yang benar-benar bisa kita lakukan adalah dengan menerapkan panas. Namun, Anda perlu menggunakan panas, bukan sepanjang waktu, melainkan hanya selama proses yang tepat.

Bahan magnetik memiliki sifat di mana mereka kehilangan kemagnetan, kehilangan isotropi, dan kekerasan magnetik sebagai fungsi suhu. Kita ingin menerapkan suhu yang cukup, tetapi hanya ketika kita ingin menulis bit-bit tersebut. Dan itulah mengapa diperlukan desain perangkat tulis baru yang memiliki penulis magnetik karena kita masih membutuhkannya untuk menyediakan eksitasi yang diperlukan untuk menulis bit ke disk.

Namun, kami juga membutuhkan penulis optik, yang merupakan hal baru bagi HAMR. Anda perlu laser. Berfungsi untuk menerapkan masukan panas. Anda memerlukan pandu gelombang optik yang akan menyalurkan energi dari laser tersebut hingga ke permukaan bantalan udara, yakni area yang tepat di sebelah media. Kemudian, ada sebuah inovasi yang disebut transduser medan dekat yang dapat secara efisien mengarahkan energi tersebut untuk menerapkan pulsa panas terkonsentrasi yang sangat sempit pada media.

Jadi, media yang sangat berbeda, penulis yang sangat berbeda, bukan? Katakanlah, perubahan-perubahan mendasar, tetapi seluruh sistem harus dapat diskalakan. Anda membutuhkan pembaca yang mampu merasakan jalur-jalur sempit tersebut. Anda memerlukan antarmuka yang ... Anda memerlukan antarmuka kepala-disk untuk mendukung komponen-komponen baru ini.

Jadi, jarak antara kepala dan media harus dikurangi. Anda membutuhkan lapisan dan pelapis pada kepala dan media yang tipis, untuk mendukung jarak yang kecil tersebut, tetapi juga memiliki ketahanan termal dan mampu melindungi media dalam kondisi perekaman ekstrem ini. Dan mekaniknya juga harus mampu menopang kemiringan trek yang sangat tinggi.

Jadi, untuk HAMR, ya, ada bagian perekaman magnetik dengan bantuan panas, tetapi seluruh sistem harus mendukung mekanisme perekaman yang benar-benar baru ini.

Paul: Kedengarannya seperti sesuatu dari fiksi ilmiah, Anda tahu, ketika Anda berbicara tentang laser yang memanaskan bagian-bagian dari disk yang berputar itu. Dan bisakah Anda berbicara dengan tingkat ketelitian yang tepat? Karena hal ini sangat menarik ketika saya mengetahuinya.

Stephanie: Jika Anda mengukur jarak antara kepala dan disk, Anda bahkan tidak dapat memasukkan seuntai DNA di antara keduanya. Seluruh struktur penulis dapat dimasukkan ke dalam sel darah merah. Dan, Anda tahu, ini adalah analogi dari sekitar 10 tahun lalu. Sekarang semuanya memiliki presisi tingkat atom.

Semua komponen saat ini berukuran puluhan nanometer, jadi komponen-komponennya berukuran ratusan mikrometer. Dan ya, proses produksi harus mendukung peningkatan skala yang agresif tersebut. Sistem mekanis harus mampu melacak dan menempatkan kepala baca/tulis secara akurat tepat di tempat yang seharusnya berada pada disk.

Dan lebar jalur tersebut hanya puluhan nanometer. Semua sistem ini terus bekerja sama untuk dapat mencapai kapasitas tinggi mulai dari 30 terabyte, hingga 40 terabyte dan seterusnya.

Paul: Ya, saya pernah dengar. Anda dan kolega Anda, ketika membicarakan teknologi ini, seperti, Anda tahu, skala atom, rekayasanya secara harfiah adalah bagian yang Anda panaskan dengan laser itu ukurannya kurang dari satu atom, diameter atom atau semacamnya. Aplikasi kunci presisi terjadi pada ukuran tersebut, serta memerlukan proses pemanasan dan pendinginan. Saya rasa 800 Fahrenheit adalah suhu yang diperlukan untuk memanaskan titik tersebut pada disk, lalu suhu tersebut mendingin kembali dalam sepersekian nanodetik.

Stephanie: Benar.

Paul: Perkembangan rekayasa ini terjadi dalam hal kecepatan dan ukuran pada skala yang sangat berbeda.

Stephanie: Benar. Ya. Titik panasnya, ya, 800 derajat Fahrenheit, hanya selebar beberapa butir, segenggam butir saja, bahkan sekarang untuk Mozaic 3 dan 4. Namun, begitu kita berbicara tentang 10 terabyte per disk, geometri tersebut menjadi semakin agresif.

Paul: Dan semuanya, termasuk hal-hal ini juga. Semua skala nano ini, atau, Anda tahu, sistem dan komponen yang sangat kecil ini. Bukan berarti Anda bisa pergi ke toko atau ke suatu tempat lalu langsung membelinya, bukan? Semuanya dibuat sesuai pesanan, bukan? Jadi, apakah saya benar jika mengatakan bahwa hampir semuanya kami buat secara khusus? Untuk kasus penggunaan spesifik ini. Bisakah Anda menjelaskan sedikit tentang hal itu?

Stephanie: Seagate sudah berkomitmen pada HAMR sejak awal, bukan? Kami adalah perusahaan yang mengatakan bahwa HAMR adalah masa depan. Kami harus mendesain semuanya dari awal, bukan? Memahami fisika sistem perekaman HAMR, mencari cara untuk menggabungkan teknologi optik di kepala tulis. Semua pengembangan media dilakukan dalam internal perusahaan untuk mendukung pengembangan media baru ini. Semua dirancang sendiri, jadi kami memiliki kumpulan pengetahuan yang luar biasa, bukan? Bahwa kami memiliki orang-orang yang harus menjadi ahli optik, desainer kepala tulis. Bahkan saat ini kami sedang mengeksplorasi desain-desain yang benar-benar baru yang, Anda tahu, desain baru yang mulai kami kembangkan dan pikirkan.

Kita bisa mengambil informasi dari apa yang terjadi di luar sana, bukan? Kami menghadiri konferensi, kami mendanai penelitian di universitas, dan kami mencoba mencari tahu apa saja tren dan pembelajaran yang terjadi di luar sana? Kami mengambil semua bagian itu dan mencoba untuk memikirkan, bagaimana teknologi baru ini ... bagaimana cara kami dapat menggunakannya untuk menciptakan pikiran baru, pembaca baru, media baru? Dan semua itu dilakukan secara internal.

Paul: Saya tadi mengatakan ini terdengar seperti fiksi ilmiah. Ini mungkin tidak tampak nyata, tetapi sebenarnya sangat nyata. Dan ini bukan proyek penelitian dan pengembangan saat ini. Anda tahu, saat ini kami memproduksi jutaan produk ini.

Mengemasnya dalam kotak-kotak abu-abu kecil ini dan mengirimkannya ke seluruh dunia. Dan yang sangat menarik bagi saya tentang industri hard drive atau apa yang dilakukan Seagate terkait atom, kami berurusan dengan rekayasa skala nanometer, tetapi itu sangat kecil, bukan?

Agar bisa memasukkan, Anda tahu, semakin banyak komponen ke dalam kotak kecil berukuran 3,5 inci ini. Namun, kemudian kami memproduksinya secara massal, jutaan unit. Saya rasa, kapasitas penyimpanan multi-exabyte setiap hari, keluar dari jalur produksi kami. Jadi, dikotomi yang menarik adalah kita benar-benar merekayasa dalam skala yang sangat kecil, tetapi memproduksi secara massal dalam skala yang sangat besar. Dan sekarang HAMR, kami melakukannya saat ini. Bisakah Anda menjelaskan prosesnya, misalnya bagaimana kita bisa menghasilkan output exabyte sebanyak itu per hari... apa saja yang diperlukan untuk dapat melakukannya? Mampu memproduksi salah satu produk ini merupakan hal biasa. Namun, mampu memproduksi jutaan perangkat tersebut dalam skala sebesar yang kami lakukan dan menyimpan data dunia adalah hal yang berbeda.

Itulah yang sedang kami lakukan. Jadi, ini mencakup segala hal mulai dari mencari material. Membangun komponennya. Pasti ada jutaan. Kami memproduksi semuanya sendiri, seperti jutaan komponen ini, mengintegrasikannya, mengujinya, seperti yang Anda katakan sebelumnya, untuk performa dan daya tahan, semua mesin, produksi,

Stephanie: Benar.

Paul: Orang-orangnya, prosesnya, seluruh orkestrasi dalam melakukan itu sungguh...

Stephanie: Benar.

Paul: Suatu operasi yang cukup mencengangkan jika kita membayangkannya.

Stephanie: Dengan salah satu teknologi ini, Anda tahu, semuanya berawal dari sebuah ide. Untuk setiap teknologi baru yang terintegrasi dari generasi ke generasi. Awalnya ini dimulai sebagai proyek penelitian, yang mungkin melibatkan satu atau dua orang. Dan kemudian jika kita menambahkan lebih banyak orang, proyek tersebut akan menjadi semakin menjanjikan.

Kami mungkin memulai dengan beberapa alat yang sudah ada untuk mengeksplorasi beberapa konsep atau mungkin bermitra dengan beberapa mitra eksternal untuk melihat apakah teknologi tersebut layak atau tidak, dan langkah demi langkah, prosesnya bergerak menyusuri corong ini, di mana kami memiliki banyak teknologi di satu ujung. Dan kami mengevaluasi semuanya pada tingkat rendah, dan kemudian langkah selanjutnya adalah, kami melibatkan lebih banyak orang dalam proses tersebut. Kami lebih banyak melakukan pekerjaan internal. Jika teknologi tersebut menjadi layak bagi sebagian kecil orang, maka teknologi tersebut sudah sampai sejauh itu. Kemudian hanya satu atau dua yang maju ke tahap selanjutnya. Lalu kami mulai menggabungkan lebih banyak proses yang sudah ada ...

Untuk mengembangkan platform-platform baru ini. Jadi, selangkah demi selangkah, prosesnya bergerak dari penelitian ke pengembangan, dan dalam pengembangan, prosesnya semakin mendekati produksi. Jadi, ini adalah transisi bertahap karena Anda harus terlebih dahulu memahami seluk-beluk dan fisika perekaman serta semua hal yang berbeda ini sebelum melangkah lebih jauh ke dalam siklus kematangan. Namun, kami memiliki proses produksi yang sudah mapan. Dan Anda harus memodifikasi proses manufaktur tersebut langkah demi langkah untuk mengakomodasi berbagai teknologi baru ini. Jadi, ini jelas bukan hal mudah, bukan? Lalu Anda beralih dari PMR ke HAMR?

Ini adalah proses yang sangat bertahap, dimulai dari sebuah mimpi, sebuah ide, dan kemudian sedikit demi sedikit perusahaan, semakin banyak bagian perusahaan, semakin banyak orang yang terlibat. Hingga kini, ini menjadi sebuah upaya yang melibatkan ribuan orang. Dan pada akhirnya kami bisa menghasilkan sesuatu untuk diberikan kepada pelanggan.

Paul: Jadi, Anda menyebutkan pelanggan. Mengapa semua ini penting ... Seagate melakukan hal-hal gila dengan fisika kuantum dan berinovasi dengan kotak-kotak kecil ini. Mengapa hal ini penting bagi pelanggan kami?

Mengapa hal ini penting bagi dunia?

Stephanie: Saya rasa pada akhirnya pelanggan kami tertarik pada kapasitas yang lebih tinggi dalam sebuah perangkat yang tinggal disambungkan, dan berfungsi dengan cara yang hampir sama serta memiliki performa baik. Saya rasa mereka tertarik dengan teknologi yang akan dimasukkan ke dalam kotak ini karena mereka ingin merasa yakin bahwa kami memiliki rencana untuk memajukan teknologi tersebut.

Kami selalu memperkirakan bahwa dunia akan menciptakan data dengan laju eksponensial, dan tidak akan pernah ada cukup hard disk untuk menyimpan semuanya. Namun, kami tetap harus terus meningkatkan kapasitas karena kami memang perlu menyimpan banyak data yang dihasilkan. Hal itu menjadi semakin penting.

Oleh karena itu, ide-ide untuk terus meningkatkan kapasitas dalam ukuran yang sama sangatlah penting.

Paul: Jenis perangkat berkapasitas tinggi yang umum ... perangkat Mozaic HAMR. Lingkungan seperti apa yang biasanya menjadi tempat penyimpanan hard disk tersebut, dan mengapa?

Stephanie: Semua hard disk berkapasitas besar kami, pada akhirnya dikirim ke perusahaan yang sangat besar. Mereka adalah perusahaan yang memiliki jejak karbon terbatas. Jadi, kami perlu terus menyediakan hard disk yang memiliki kapasitas lebih besar dan dapat mendukung peningkatan kapasitas yang tersedia — tanpa menambah ukuran sistem penyimpanan data.

Kita semua tahu nama-nama perusahaan besar dan penyedia layanan cloud kita, dan kita semua menggunakan layanan mereka, bukan? Kita semua menyimpan banyak data, dan kita menghasilkan banyak data yang ingin kita akses. Oleh karena itu, penting untuk menyediakan perangkat yang dapat mendukung hal tersebut: Pertumbuhan data dari waktu ke waktu.

Paul: Ini kembali pada gagasan untuk tidak mengubah ukurannya, karena memang harus pas dengan bentuk tersebut. Anda tidak dapat membongkar dan mengganti atau mengubah format slot pusat data ini. Anda harus tetap bertahan … Anda harus berinovasi dalam batasan-batasan tersebut.

Dan ya, seperti yang Anda katakan, pertumbuhan data yang luar biasa — juga nilai data — periode penyimpanan untuk aksesibilitas data tersebut. Untuk data, semua dinamika semacam ini mendorong peningkatan permintaan penyimpanan. Dan, ya, saya rasa alasan mengapa ini penting adalah untuk membantu pelanggan kami agar tetap sejalan dengan kurva pertumbuhan tersebut.

Salah satu skenario pelanggan menarik yang saya amati kemarin adalah gagasan tentang skala armada seperti ini. Jika Anda mengoperasikan armada hard disk yang berjumlah ratusan ribu atau lebih: dampaknya. Saat Anda berada pada skala exabyte, skenario peningkatan dari mungkin armada hard disk 20 terabyte menjadi 40 terabyte, pada dasarnya berarti Anda menggandakan penyimpanan — kapasitas penyimpanan mentah Anda — dalam ukuran fisik yang sama. Dan seperti yang Anda singgung sebelumnya, salah satu tantangan saat ini adalah fisika ruang angkasa, bukan? Fisika memiliki keterbatasan. Sama seperti keterbatasan dalam hard disk itu sendiri, terdapat pula keterbatasan pada lingkungan tempat perangkat-perangkat ini terpasang. Lantas, mengapa densitas udara itu penting?

Saya rasa hal itu menunjukkan hal tersebut.

Stephanie: Semua yang sedang kami kerjakan hanyalah tentang densitas udara murni. Maksud saya, tidak semuanya, tetapi sebagian besar dari yang sedang kami kerjakan adalah bagaimana cara kami terus meningkatkan densitas udara hanya dengan mengurangi atau meningkatkan kapasitas ... dengan mengurangi ukuran bit. Jadi, semua teknologi ini benar-benar dapat muat dalam ukuran kotak yang kita miliki. Saya rasa agar lebih maju kita harus mampu untuk terus meningkatkan kapasitas hingga seratus terabyte. Karena ini murni densitas udara.

Paul: Anda tadi menyebutkan sesuatu yang menarik perhatian saya. 10 terabyte per disk, bukan? Jadi Mozaic, kita sudah sampai di angka 4, 4 lebih? Dan Anda melihat kondisi masa depan, bagaimana cara kita terus berinovasi dengan densitas udara untuk meningkatkan kapasitas dari waktu ke waktu? Apa sajakah cara yang kalian pikirkan untuk mengatasi hal itu, bisa berbagi dengan saya?

Stephanie: Tentu saja. Ya. Kami tidak melihat hambatan mendasar apa pun mulai dari 4 hingga 10 dan seterusnya. Seperti yang saya katakan, ini semua tentang meningkatkan densitas udara murni. Jadi, hal ini memerlukan pengurangan ukuran komponen. Jadi, pembaca harus berukuran lebih kecil.

Elemen penulisan kritis juga harus lebih kecil, dan ukuran butiran harus lebih kecil untuk mendukung bit yang semakin kecil. Jadi, kami sebenarnya telah mendemonstrasikan di laboratorium 7 terabyte per disk. Jadi ukurannya hampir dua kali lipat dari kondisi produk kita saat ini,

Paul: Keren.

Stephanie: Dan ini dilakukan di laboratorium sungguhan, jadi kami benar-benar menggunakan kepala baca/tulis generasi berikutnya di media, merekam informasi nyata pada disk, dan memulihkan informasi tersebut. Komponen-komponennya ... jauh lebih agresif dibandingkan dengan yang kita miliki saat ini terkait geometri. Jadi, sistem tersebut, sistem berkapasitas 7 terabyte, memang belum dapat langsung diproduksi, tetapi berfungsi sebagai bukti konsep tentang apa yang dapat dicapai dalam sebuah sistem perekaman. Hal lain yang ada dalam demo ini adalah perekaman magnetik multisensor.

Jadi, kami melakukan pemrosesan sinyal untuk meniru kondisi kepemilikan dua pembaca, dan hal itu memungkinkan kami untuk menggunakan pembaca yang lebih kecil. Namun, kami memerlukan dua di antaranya untuk memproses informasi yang berasal dari trek yang lebih kecil. Kami telah membuktikan kapasitas 7 terabyte per disk.

Paul: Jika Anda memiliki satu pembaca hari ini ...

Stephanie: Saat ini kami memiliki satu pembaca di HAMR. Ya. Jadi, jika memasang dua alat tersebut, kita dapat menggunakan pembaca dengan rentang fokus yang lebih kecil daripada yang biasanya bisa kita lakukan.

Karena seperti yang saya katakan, material magnetik menjadi tidak stabil pada volume kecil. Jadi ya, dengan HAMR kita bisa menulis jalur yang sangat kecil, tetapi pembacanya juga harus kecil. Jika kita ingin mencapai densitas udara yang semakin tinggi, pembaca kita juga harus lebih kecil. Dengan dua pembaca atau lebih, kita sebenarnya dapat mengurangi ukuran pembaca dibandingkan dengan penggunaan tanpa cara tersebut. Jadi dalam demonstrasi densitas udara ini, ada juga peniruan perekaman magnetik multisensor. Jadi sekali lagi, kita dapat menggunakan pembaca yang lebih kecil daripada yang dapat kita masukkan ke dalam produk saat ini. tetapi demo ini, Anda tahu, menunjukkan bahwa kita dapat menulis bit yang cukup kecil untuk mendukung 7 terabyte per disk.

Sekarang yang menjadi masalah adalah bagaimana benar-benar memproduksi berbagai fitur dan komponen spesifik ini, dengan cara andal. Sekarang, selain kapasitas produksi 7 terabyte, ada banyak ide lainnya. Jadi, dengan menggunakan berbagai teknologi perekaman magnetik multisensor, kita dapat melakukan perekaman magnetik dua dimensi. Jadi, itu adalah cara lainnya untuk mengenkode informasi pada disk.

Saya masih memerlukan dua pembaca. Ada konsep lain yang disebut perekaman vektor, di mana saya mendeteksi arah medan yang berbeda yang berasal dari pola tertulis pada disk. Dan ide-ide seperti ini mampu mengurangi lebar pembaca, skala, dan masalahnya. Saya bisa menggunakan alat bantu baca yang lebih lebar daripada yang biasanya bisa saya gunakan.

Kita juga memerlukan sistem mekanis baru untuk mendukung jarak antar trek yang sangat tinggi ini dan mampu mendukung teknologi perekaman magnetik multisensor yang memerlukan jarak yang sangat presisi antara kedua pembaca. Dan kami sedang mempertimbangkan materi bacaan baru, desain buku bacaan baru. Kami terus meningkatkan dimensi kritis dari penulis HAMR, terus mengurangi ukuran butiran media, dan menggunakan material media baru.

Untuk mendukung ukuran butiran yang lebih kecil. Jadi ya, banyak ide untuk mendapatkan 10 terabyte per disk. Masih banyak yang perlu dikerjakan. Seperti yang saya sebutkan, kami bermitra dengan banyak universitas berbeda untuk mengeksplorasi berbagai konsep. Ada ide-ide baru yang mungkin keahliannya tidak kami miliki untuk mengeksplorasi secara internal, sehingga kami bermitra dengan peneliti lain, dan mereka dapat meneliti teknologi-teknologi ini, dan pada akhirnya kami dapat mengintegrasikannya ke dalam desain kami. Jadi, masih banyak hal yang perlu dipertimbangkan untuk mencapai kapasitas 10 terabyte per disk dan bahkan lebih. Namun, kami pikir HAMR sangat mudah diskalakan.

Seperti HAMR, ini adalah kerangka kerja yang sangat, sangat bagus untuk membangun teknologi baru. Pada dasarnya, ini mendukung pertumbuhan kapasitas dan densitas udara. Kemudian tinggal melihat sejauh mana hal itu akan membawa kita, yang masih menjadi pertanyaan terbuka, tetapi kami yakin bahwa kami pasti bisa mencapai angka 10.

Dan setelah itu, kita harus melihat seberapa jauh HAMR dapat membawa kita.

Paul: Paradigma HAMR berlaku untuk kapasitas yang lebih besar dari 10 terabyte per disk, dan kami berpikir untuk melampauinya. Intinya, sekali lagi, prinsipnya adalah mengecilkan komponen dan sistem, serta berinovasi di sekitar rekayasa skala nano untuk mencapai tonggak densitas udara tersebut.

Stephanie: Ya. Ya, selalu. Mengurangi ukuran komponen adalah kuncinya, bukan? Itulah yang menghasilkan densitas udara. Dan, Anda tahu, memikirkan cara-cara baru untuk merekam informasi pada disk. Jadi, bagaimana saya dapat merekam lebih banyak informasi sambil mengurangi ukuran bit dan geometri komponen yang berbeda?

Itu juga hal-hal yang sedang kami pertimbangkan. Tapi ya, saya pikir pada akhirnya HAMR mampu mencapai 10 terabyte per disk dan bahkan lebih dari itu dan, Anda tahu, sungguh menakjubkan bahwa hard drive telah ada selama bertahun-tahun dan, Anda punya satu di sana, dan dari luar kotaknya terlihat sama seperti sekarang, untuk kotak yang Anda punya di sana.

Namun jika Anda membukanya, sebenarnya tampilannya juga sama. Benar? Ketika orang pertama kali mendesain hard drive, apakah mereka benar-benar berpikir bahwa desain yang sama akan mampu mendukung 30, 40, atau 100 terabyte? Karena ya, memang tidak semua yang perlu Anda lakukan, tetapi Anda tahu, ini adalah sistem yang dirancang dengan sangat baik sehingga mendukung penskalaan geometris ekstrem ini. Sistem mekanis, semuanya mampu menopang geometri ekstrem ini. Sasaran kami adalah mempertahankan arsitektur disk berputar tersebut selama mungkin.

Paul: Apakah Anda punya yang lebih dari itu? Selain itu, ada arsitektur disk berputar yang sudah sangat tua, yang telah bertahan melewati berbagai transisi teknologi dan masih menyimpan data dunia hingga saat ini. Apakah Anda memiliki proyek penelitian atau ide di luar jalur inovasi inti tersebut? Apakah ada teknologi perekaman menarik lainnya yang diminati oleh perusahaan?

Stephanie: Ya, tujuan mendasar kami adalah untuk terus memperluas arsitektur disk berputar tersebut dan bahkan melampaui perekaman magnetik. Jadi pada akhirnya kita akan mencapai batas superparamagnetik dan kita tidak akan bisa terus mengurangi ukuran butirannya. Kapan itu akan terjadi, kita tidak tahu. Namun, ada jenis material lain yang dapat menggantikan material magnetik.

Ada bahan feroelektrik. Mungkin ada media lain yang dapat berfungsi sebagai media perekaman yang mampu menyimpan informasi dengan ukuran bit yang lebih kecil daripada yang mampu dilakukan oleh material magnetik. Jadi, itu semua hanyalah proyek penelitian yang sangat spekulatif. Dan ini berada dalam ranah melakukan pemodelan fisika fundamental — bermitra dengan universitas. Selain arsitektur disk berputar, kami juga tertarik untuk mempelajari hal-hal seperti penyimpanan data DNA. Kami tidak hanya melihat tren pada arsitektur non-HDD lainnya. Namun, sebenarnya tidak ada yang sedang kami pertimbangkan yang dapat menggantikan HDD sepenuhnya. HDD berada di posisi yang sangat spesifik dalam hierarki penyimpanan data.

Dan, Anda tahu, tidak satu pun dari teknologi yang sedang dibicarakan merupakan pengganti HDD. Kami sedang mencoba mencari tahu apa saja yang dapat dimasukkan ke dalam HDD untuk terus meningkatkan kapasitas perangkat tersebut.

Paul: Ya, ini hampir seperti bidang penelitian yang saling berkaitan yang ingin kami coba integrasikan ke dalam arsitektur inti kami. Benarkah begitu? Apakah itu sebabnya kita mempelajarinya? Sekadar untuk melihat apakah ada hal-hal yang dapat kita pelajari dan masukkan ke dalam rencana kerja inti kita?

Stephanie: Nah, menurut saya Seagate seharusnya terlibat di lebih banyak bagian dari dunia data daripada hanya HDD, bukan? Kita perlu mencari tahu apakah ada peluang lain bagi kita untuk terlibat dalam bagian-bagian lain dari dunia data ini.

Paul: Saya rasa kita harus mengakhiri acara ini. Stephanie, percakapan kita tadi sangat menarik. Apa pertanyaan penting yang belum saya ajukan kepada Anda yang perlu diketahui audiens kami tentang teknologi ini dan pekerjaan yang Anda lakukan?

Stephanie: Mengapa saya memilih untuk bekerja di bidang perekaman magnetik? Benar. Karena itu bukan bidang yang biasanya ditekuni oleh mahasiswa pascasarjana tahun 2010. Namun sebagai seorang mahasiswa, dan bahkan ketika saya menjadi seorang insinyur di Seagate dan mempelajari semua teknologi, sungguh menakjubkan betapa beragamnya teknologi yang ada dalam sebuah hard drive, dan betapa teknologi-teknologi ini telah berevolusi dari waktu ke waktu. Dan saya rasa itu bukan sesuatu yang jelas bagi dunia. Jika kotak dibuka, tampilannya sama di luar dan di dalam, tetapi jika Anda menggunakan mikroskop atau alat yang lebih canggih dan melihat semua komponen yang berbeda, Anda akan melihat bahwa materialnya benar-benar berbeda.

Prinsip fisika yang digunakan untuk melakukan semua hal yang dilakukan oleh hard drive sangat berbeda. Dan saya pikir, orang-orang harus tahu bahwa hard drive jauh lebih dari sekadar tampilannya. Ini teknologi yang luar biasa. Ya, sungguh menakjubkan bagaimana teknologi ini berkembang atau berubah seiring waktu.

Paul: Ya. Ini seperti daya tarik, misalnya, bekerja di perusahaan rintisan yang bergerak di bidang nanorobotika. Kedengarannya seperti itu, Anda tahu, seperti sesuatu yang akan sangat menarik dan membuat seorang insinyur, seperti lulusan baru yang sedang naik daun, tertarik untuk mengerjakannya. Itu hard drive, bukan? Ini adalah robot. Ini adalah robot nano yang memberikan nilai luar biasa bagi dunia. Dan ya, seperti yang Anda katakan, ini adalah sistem yang dirancang dengan sangat baik sehingga apa yang dapat Anda lihat dengan mata telanjang sebenarnya tidak berubah dalam beberapa dekade, tetapi yang penting adalah apa yang ada di dalamnya, bukan?

Hal itu sedang diteliti secara mendalam. Kemudian, ada begitu banyak inovasi dan teknologi luar biasa yang disatukan, diintegrasikan, dan kemudian diproduksi dalam skala yang luar biasa. Sungguh, fenomenal.

Stephanie: Tentu saja.

Paul: Stephanie, senang sekali bisa mengobrol dengan Anda. Saya belajar banyak tentang pekerjaan yang Anda lakukan, dan Anda benar-benar membantu saya memahami beberapa bagian dari kegiatan perusahaan yang sebelumnya tidak saya ketahui. Jadi, terima kasih Anda telah menjelaskannya kepada saya dan terima kasih atas waktu Anda hari ini.

Stephanie: Terima kasih banyak atas kesempatan ini. Senang juga bisa mengobrol dengan Anda.

Paul: Ya, saya tidak sabar untuk melihat inovasi terbaru dan pencapaian kapasitas 7 terabyte dan 10 terabyte per disk, serta semua pekerjaan yang Anda, tim Anda, dan kolega Anda lakukan di Seagate. Sangat mengesankan.

Stephanie: Terima kasih banyak, Paul.