Unità disco e unità SSD

Tra la fine degli anni '90 e l'inizio degli anni 2000, con l'aumento della richiesta da parte dei consumatori di sistemi di elaborazione portatili, i laptop sono diventati sempre più popolari. In questo periodo sono emerse unità SSD che utilizzano memoria Flash NAND, una tecnologia che memorizza i dati sotto forma di cariche elettriche all'interno di celle a semiconduttore. Distribuita sul mercato nel 1987, la prima iterazione utilizzava la memoria 2D NAND, che memorizza i dati in un singolo livello di celle. All'interno di questa struttura, è stata utilizzata la memoria Flash SLC (Single-Level Cell) per memorizzare un bit di dati per cella, soddisfacendo la richiesta di velocità e reattività nei dispositivi di consumo. Con l'ulteriore evoluzione dei PC portatili all'inizio degli anni 2000, le priorità si sono spostate verso design più sottili con una maggiore durata della batteria. Le unità SSD hanno facilitato questi progressi riducendo il consumo energetico e allo stesso tempo offrendo elevate velocità di lettura e scrittura attraverso l'accesso diretto e casuale ai dati, rendendole particolarmente efficaci per accelerare i tempi di avvio del sistema operativo e migliorare l'esperienza delle applicazioni. Le unità SSD hanno inoltre introdotto formati significativamente più sottili (ad esempio, mSATA, M.2 e U.2), contribuendo a rendere i PC portatili moderni più sottili e leggeri. Questi formati hanno sostituito le più ingombranti unità disco da 2,5" e 3,5" nei PC portatili, consentendo profili dei dispositivi più semplici.

Verso la metà degli anni 2000, la memorizzazione dei dati si è trasformata di nuovo. Nel 2005, le unità disco hanno iniziato a utilizzare la registrazione magnetica perpendicolare (PMR), che ha aumentato in modo significativo la densità dei dati e ha consentito di ottenere capacità di memorizzazione più elevate a costi inferiori. A differenza della tecnologia LMR, che allinea i bit magnetici orizzontalmente sul piatto, la tecnologia PMR consente di posizionare i bit verticalmente, in modo da compattarli e garantire una maggiore stabilità. Questo approccio ha affrontato il limite superparamagnetico, un fenomeno per cui i bit magnetici diventano instabili e tendono alla perdita di dati se raggruppati troppo vicini. Orientando i bit magnetici perpendicolarmente, la tecnologia PMR ha superato questo limite, consentendo la memorizzazione affidabile dei dati a densità molto più elevate. La maggiore densità dei dati della tecnologia PMR ha fornito le basi necessarie per supportare le enormi richieste di memorizzazione emerse nei data center negli anni 2010. Questo sviluppo è stato particolarmente importante nei data center, che si sono fatti carico della maggior parte del carico di gestione dei volumi di dati esplosivi. 

Nel 2024, PMR ha raggiunto i suoi limiti fisici; non poteva più aumentare la densità d'area comprimendo i bit magnetici più vicini senza rendere i dati instabili. La tecnologia HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) ha risolto questo problema utilizzando un nuovo tipo di supporto magnetico che mantiene i granelli stabili anche quando diventano più piccoli e più densi. Ciò si ottiene riscaldando brevemente la superficie del disco con un laser minuscolo, consentendo alla testina di registrazione di scrivere bit di dati a densità più elevate. Questo progresso tecnologico ha rappresentato un cambiamento sismico nel settore della memorizzazione, consentendo densità bit di 5 TB per piatto o 50 TB per unità disco.

Oggi, le unità disco più avanzate utilizzano la piattaforma con tecnologia Mozaic 3+™ di Seagate per implementare la tecnologia HAMR per un aumento della densità d'area senza precedenti, mentre le unità SSD sfruttano la NAND QLC (Quad-Level Cell). Questi progressi hanno indirizzato ciascuna tecnologia verso ruoli diversi. Le unità disco sono fondamentali per gli enormi data center cloud, edge ed enterprise, dove memorizzano e proteggono in modo economico enormi volumi di dati per consentire, tra gli altri carichi di lavoro, la formazione di modelli di IA. Le unità SSD sono fondamentali nelle applicazioni prestazioni elevate in questi data center e forniscono un sistema di memorizzazione locale vitale per i dispositivi di consumo.

Questi ambienti continuano a unità il panorama dei sistemi di memorizzazione.