Mozaic 3+ Nedir, Nasıl Çalışır ve Veri Merkezim İçin Neler Yapabilir?

Karşınızda Mozaic 3+

Bulut bilişim, yapay zeka ve makine öğrenimi, eşi benzeri görülmemiş hızda veri üretimini desteklerken veri depolama kapasitesine ilişkin karşılanamayan talep sürekli olarak önem kazanan bir zorluktur. Genişletilebilir yığın depolama her zamankinden daha önemli olduğu günümüzde Seagate, en uygun çözümü sunma konusunda yıllarca ileride: yüksek düzeyde ölçeklenebilirlik, düşük toplam sahip olma maliyeti (TCO) ve Dünya üzerinde düşük etki için daha fazla sürdürülebilirlik sağlayan, disk başına alan yoğunluğunda bir atılım.

Seagate kısa süre önce, Seagate'in ısı destekli manyetik kaydı (HAMR) sektörde çığır açacak şekilde uyguladığı son teknoloji Mozaic 3+^™ teknoloji platformunu kullanıma sundu. Lansman, sabit disk başına 3 TB+ gibi benzersiz bir alan yoğunluğu ve önümüzdeki yıllarda sabit disk başına 4 TB+ ve 5 TB+ boyutlara ulaşacak bir yol haritası içeriyor. Mozaic 3+ özellikli Seagate Exos 30 TB+ sabit diskler, 2024 takvim yılının ilk çeyreğinde önde gelen bulut müşterilerine sunulacak.

Mozaic 3+ atom mühendisliği alanında bir başarıdır. Bu iş ancak araştırma, geliştirme, cesaret, kararlılık, yatırım ve inanç ile mümkündür. Isı, ışık ve bitlerden meydana gelen bir şaheser. Mozaic 3+ sayesinde veriler, aynı malzeme kaynakları kullanılmasına ve tüm Seagate kurumsal sabit disklerle aynı şekilde güvenilir 3,5 inç form faktöründe kullanıma sunulmasına rağmen daha önce tahayyül edilemeyen yoğunluk seviyelerinde medyada depolanır. Mozaic özellikli diskler, günümüzün veri merkezleriyle tamamen uyumludur ve performans, güvenilirlik ve sağlamlık açısından müşterilerin tüm beklentilerini aşar.

Mozaic 3+, durmadan genişleyen bulut ekosisteminin ve nihayetinde oluşturulacak eksabaytlarca verinin çağrısına bir yanıt niteliğindedir. Veri merkezi operatörleri bu sayede aynı alanda daha fazla eksabayt depolayabilir ve bu da edinme maliyetleri ile operasyonel maliyetler dahil olmak üzere toplam sahip olma maliyeti (TCO) açısından büyük tasarrufları beraberinde getirir. 

Mozaic 3+, depolama sektöründe bir dönüm noktasıdır. Geleceğin okunduğu ve yazıldığı yerdir.

Alan Yoğunluğu Şirketler İçin Neden Önemli?

Bunun yanıtı çok basit. Veriler, dünyanın depolama kapasitesinden daha hızlı şekilde büyüyor. 2024'te dünyanın dört bir yanındaki insanlar her yıl 30 zettabayt veri üretecek ancak her yıl yalnızca 2 zettabayt depolama kapasitesi oluşturulacak.¹

İşletmelerin mevcut tüm verilerin esas değerinden yararlanmak için gereken araçlara sahip olması kritik önem taşıyor. Baskı da giderek artıyor. Veri merkezi inşa etmek, işletmek ve büyütmek müşterilerimizin en büyük zorlukları arasında yer alırken aynı zamanda en avantajlı fırsatlardan birini de sunuyor. Yüksek hızda veri oluşturma ve kaynak kıtlığı olmak üzere iki güçlü unsur birbiriyle çelişiyor:

• Yüksek hızda veri oluşturma ve bu verileri kaydetme becerisi, daha zengin müşteri analizlerine ve yeni gelir fırsatlarına olanak tanıyor. Böylece yapay zekanın daha hızlı şekilde ürün haline gelmesini teşvik ediyor ve bunun için de tüm verilerin kullanılabilir olması gerekiyor. 2027'de 291 zettabayt veri oluşturulmasını bekliyoruz. 
• Bu arada, veri merkezi inşa etmenin maliyeti 1 ile 1,5 milyar dolar arasında değişirken işletmeler alan, elektrik ve bütçe açısından kaynak kıtlığı ile karşı karşıya kalıyor.

Yapay zeka kullanımı hızla arttıkça bulut ve veri merkezi müşterileri, talebi karşılamak için yatırım yapmak ve yapay zeka hizmetleri sunmak için harekete geçtiler. İlk olarak bilgi işlem ve yapay zeka mimarisi oluşturmaya odaklandılar. Bu altyapı oluşturulduktan sonra depolama gereksinimleri hızlı biçimde artacaktır. Söz konusu zorlukların üstesinden gelmek için işletmelerin depolama kapasitesini çabucak artırması gerekiyor. Bu amaçla TB başına maliyetin ve kaynak etkisinin azalmasını istiyorlar. Gelişmiş alan yoğunluğu teknolojisi, müşterilerin bu gereksinimleri karşılamasını sağlar.

Mozaic 3+, ek güç veya kaynak kullanmadan önemli ölçüde daha fazla kapasite sunacak şekilde tasarlanmış bir sabit disk mimarisidir. Seagate'in alan yoğunluğu avantajı, veri merkezi kapasitesini artırmak için en basit, en zarif çözümü sunmamıza olanak tanır. Malzeme maliyetlerini, işletme maliyetlerini, güç tüketimini, kaynak kullanımını ve sera gazı emisyonlarını artırma potansiyeli bulunan, kapasiteyi artırmaya yönelik verimsiz yaklaşımların (ör. daha fazla sabit disk, başlık ve elektronik bileşen ekleme) ötesine geçmemizi sağlar.

Bulut ve Kurumsal Veri Merkezleri İçin Mozaic 3+'ın Avantajları

Ölçek, Toplam Sahip Olma Maliyeti (TCO) ve Sürdürülebilirlik

Mozaic özellikli sabit diskler dünyanın en verimli sabit disk depolama alanını sunar ve üretkenliği artırırken edinme maliyetleri ile operasyonel maliyetleri düşürebilir. Mozaic'in yüksek alan yoğunluğu sayesinde müşteriler alan, güç veya doğal kaynak tüketimini artırmadan daha fazla veri depolayabilir.

Mozaic 3+, işletmelere yeni uygulamalar için ölçeklendirme alanı sağlamak üzere tam zamanında yetişti. Müşteriler artık depolama yoğunluğunu ve verimliliğini en üst düzeye çıkaracak yeni altyapıyı kolayca oluşturabilir veya mevcut altyapıyı optimize edebilir. Veri merkezleri analiz, arşivleme, içerik dağıtımı ve olağanüstü durum kurtarma için daha fazla veriyi uygun maliyetli şekilde saklayıp bunlardan yararlanabilir ve oluşturulan veriler ile depolanan veriler arasındaki devasa boşluğu kapatmaya başlayabilir.

Seagate’in sabit disk üzerinde depolanabilecek bit sayısını artıran alan yoğunluğu inovasyonu, sektörde yaygın olarak karşılaşılan sorunları ele alıyor. Mozaic 3+, müşterilerin aynı taban alanını kullanarak daha fazla veri depolamasına olanak tanır. 16 TB boyutunda (büyük ölçekli veri merkezlerindeki ortalama kapasite) geleneksel dik manyetik kayıt (PMR) diskinden Seagate Exos 30 TB Mozaic 3+ diske yükseltme yapmak, aynı alanda kapasiteyi neredeyse iki katına çıkarır.

Veri merkezi operatörleri için toplam sahip olma maliyeti (TCO) çok önemlidir ve Mozaic 3+ bu yönüyle öne çıkar. Seagate'in sabit diskleri şu anda disk başına 3 TB ile sektörün en yüksek alan yoğunluğunu sunuyor. Önümüzdeki yıllarda 50 TB+ diskleri mümkün kılacak şekilde disk başına 5 TB ve ötesinde alan yoğunluğuna doğru net bir yol haritası mevcut.

Platform, PMR sabit disklerle neredeyse aynı malzeme bileşenlerini kullanırken kapasiteyi önemli ölçüde artırarak veri merkezlerinin depolama edinme ve işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmasına olanak tanır (terabayt başına güç tüketiminde %40 oranında iyileşme de buna dahildir). 1,78 TB/disk alan yoğunluğuna sahip tipik bir 16 TB CMR disk, TB başına 0,59 vat enerji kullanır. Buna kıyasla, 3 TB/disk alan yoğunluğuna sahip Mozaic 3+ teknolojisiyle donatılmış bir Seagate Exos 30 TB disk, TB başına 0,35 vat enerji kullanarak TB başına %40 güç tasarrufu sunar.²

Mozaic 3+, terabayt başına gömülü karbonu %55 oranında azaltarak müşterilerin, büyük ölçekli veri merkezleri için kritik olan sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmalarına da yardımcı olabilir.³

Kanıtlanmış Uyumluluk ve Güvenilirlik

Mozaic 3+ diskler, endüstri standardı form faktörlerine ve arayüzlere bağlı kalarak mevcut veri merkezi ekosistemlerine sorunsuz şekilde entegre edilir ve tak-çalıştır yöntemiyle basit dağıtıma olanak tanır. Donanım, yazılım veya ana bilgisayar tanımada herhangi bir değişikliğe gerek yoktur. Mozaic 3+ teknolojisi, tüm standart entegrasyon ölçütleriyle onaylandığından mevcut veri merkezi depolama sistemleri ve mimarisiyle %100 uyumluluğu garanti eder. Bu uyumluluk seviyesi, Mozaic 3+ platformu üzerindeki sabit disklerin benimsenmesini kolaylaştırarak veri merkezi operatörlerinin altyapılarını kesintiye uğratmadan en son gelişmelerden yararlanmalarını sağlar.

Uzun ömürlü olacak şekilde üretilen Mozaic özellikli diskler, Seagate'in tüm Exos sabit disk serisinin sunduğu 5 yıllık garanti, 2,5 milyon saat arızalar arası ortalama süre (MTBF) derecesi ve yılda 550 TB iş yükü derecesine sahiptir. Mozaic 3+ platformu, 2016'dan bu yana günümüzün veri merkezlerinde ihtiyaç duyulan yüksek standartları karşıladığından emin olmak için titiz testlerden geçti. Kapsamlı şok ve titreşim testlerinde Mozaic 3+ diskler, endüstri normlarının ötesinde sağlamlık göstererek fiziksel olarak zorlayıcı ortamlarda bile veri bütünlüğünü korur. Mozaic okuma/yazma başlıkları, güvenilirlik ve ömür boyu veri aktarım kapasitesi açısından endüstri standartlarının çok ötesine geçerek müşteri gereksinimlerini ve standart sabit disk özelliklerini 20 kat aştı.

Seagate bugüne kadar yarım milyondan fazla Mozaic geliştirme diski üretti ve on milyonlarca toplam çalışma saatine ulaştı. Disklerin birden fazla nesli; güç verimliliği testleri, arayüz komutlarını test eden sg3_utils yardımcı programları, smartmontools yardımcı programları ve okuma/yazma, rastgele, sıralı ve karma iş yüklerinden oluşan tam kapsamlı testler dahil olmak üzere, bir diskin her kıyaslamada nasıl etkileşimde bulunması gerektiğine dair tüm beklentileri karşıladı. Diskler, dünyanın en büyük veri merkezi operatörlerinin birçoğuyla gerçekleştirilen uzun vadeli etkileşimlerle kapsamlı şekilde incelendi ve binlerce disk birden fazla bulut çözümü sağlayıcısına (CSP) gönderildi. 

Yıllarca devam eden testler ve elde edilen olağanüstü sonuçlar, platformun standart bulut ve BT ortamlarına toplu dağıtım için hazır olduğuna dair müşteri güvenini pekiştirdi. Seagate, Mozaic 3+'yı tam olarak onaylayan ve hacim artışına geçen veri merkezi müşterilerinden yüksek talep alıyor. Önde gelen bir bulut hizmeti sağlayıcısı, Seagate’in sunduğu tüm diskleri Mozaic 3+’a taşımaya odaklanarak teknolojiye duyduğu güveni gösteriyor.

Geleceğe baktığımızda Mozaic 3+'ı benimsemenin stratejik avantajı açıkça görülüyor. Platform mevcut taleplere bir yanıt sunmanın yanı sıra, veri merkezlerinin artan ihtiyaçlarıyla ölçeklenecek ileriye dönük bir çözümdür. Seagate'in sürekli büyüyen bir veri dünyasının taleplerini karşılama konusundaki net taahhüdünü temsil eder. Ayrıca, bulut ve kurumsal veri merkezlerine güvenilir, ölçeklenebilir ve uygun maliyetli bir depolama çözümü sunar. 

Platform Nasıl Çalışır? 

Mozaic 3+, Seagate'in HAMR teknolojisindeki yirmi yıllık öncü araştırma ve geliştirme çalışmalarının hayat bulmuş halidir. Alan yoğunluğunda önemli ilerleme kaydeden platform; veri yoğunluğu, kapasite, verimlilik ve toplam sahip olma maliyeti (TCO) tasarrufu sağlayan uygun maliyetli, büyük ölçekli depolamaya doğru net bir yol haritası sunar.

Mozaic 3+ teknolojisinin merkezinde Seagate, nano ölçekli kaydın zorluklarını ele alıyor. Geleneksel malzemelerin sabit disk başına 2,4 TB üstünde kapasite noktalarına ulaşmak için gereken alan yoğunluğu seviyelerini sunamadığı durumlarda Mozaic 3+, manyetik kararlılığı artırmak için süperlatis yapı oluşturarak zorlu koşullarda yüksek doğrulukta veri yazımını kolaylaştırır. Yazma işlemi, nanofotonik lazer ve ısıyı cerrahi hassasiyetle çok kısa süreliğine odaklayan bir kuantum anten yardımıyla kayıt ortamını nanosaniyeler içinde dönüştürüyor.

Buna ek olarak Mozaic 3+, geleneksel ölçüleri aşarak angström hassasiyeti ve pikosaniye zamanlama ile atom ölçeğinde performans göstermelidir. Bu düzlemde, nano ölçekte entegre çip tarafından yönetilen karmaşık bir süreç açığa çıkar. Platform, milyarlarca biti yönetmek için karmaşık algoritmalardan yararlanarak hassas veri işleme ve kaydı sağlıyor. Okuma-yazma başlıkları nanorobotik hassaslık düzeyinde çalışıyor ve dönen diskten sadece birkaç angström uzakta duruyor. Veri alımı için Mozaic'in manyetik sensörleri, yoğun olarak yazılmış bilgileri deşifre etmek için Nobel Ödülü almış teknolojilerden yararlanıyor.

Seagate CEO'su David Mosley, "Seagate, şu anda 3 TB/disk alan yoğunluğuna ulaşma kapasitesine sahip dünyanın tek sabit disk üreticisidir ve 5 TB/disk düzeyine ulaşmayı hedeflemektedir. Veri merkezlerini sürdürülebilir kılmak söz konusu olduğunda sabit disk başına kapasitenin sürücü başına kapasite kadar önemli olduğu bir döneme girdik. Bu sürdürülebilirliği mümkün kılmak için yirmi yıldır Ar-Ge çalışmalarına önemli yatırımlar yaptık. Müşterilerimiz, Mozaic'in toplam sahip olma (TCO) teklifine büyük ilgi duyuyor. Seagate'in, insanlığın verilerden en yüksek değeri elde etmesine katkıda bulunma konusundaki kararlı çalışmalarının sonuç verdiği açıkça görülüyor." dedi.

Mozaic 3+ Teknolojisine Yakından Bakıyoruz

Mozaic 3+'ın olağanüstü başarılarını eksiksiz olarak anlayabilmek için Seagate'in üstün tasarımını meydana getiren temel bileşenleri incelememiz gerekiyor. Bu tasarım nanoteknoloji, nanofotonik ve plazmonik bilimi ve kuantum fiziği gibi gelişmiş alanların ortak ürünüdür. Bu alanlardan her biri, HDD'lerin depolama özelliklerini yeni zirvelere çıkarmada önemli bir rol oynuyor. 

Mozaic 3+ platformunun merkezinde, verilerin bir sabit diskte her zamankinden yoğun şekilde depolanmasına olanak tanıyan, sektörde çığır açmış bir disk medyası malzemesi olan süperlatis platin alaşımlı medya yer alıyor. Mıknatıslığı gidermeyle ilgili eşsiz kapasitesi, nano ölçekte manyetik kararsızlığı önler. Böylece veriler önemli ölçüde daha yüksek yoğunluklarda yazılabilir. Yazılan veriler asla dalgalanmaz; yalnızca Mozaic'in bir başka atılımı olan plazmonik yazıcı ile yeniden yazılabilir.  

Minyatürleştirme eseri ve hassas mühendislik harikası olan plazmonik yazıcı, mıknatıslığı giderme kapasitesi yüksek süperlatis medyaya veri yazılmasını sağlar. Yazıcı, birlikte manyetik kaydın sınırlarını yeniden tanımlayan üç temel bileşenden oluşur: 

• Nanofotonik lazer: Bu bileşen, odaklanmış bir ışık demeti yayarak kayıt medyasını çok kısa süreliğine ısıtmak için gereken hassas enerjiyi sağlar.
• Fotonik huni: Lazer ışığını, kaynak ile kuantum anten arasında kanalize eder.
  
• Kuantum anten: Enerji dönüştürücü olarak işlev gören bu bileşen sayesinde lazerin fotonik enerjisi, kayıt işlemine olanak tanıyan plazmonik duruma ulaşmak için diskin süperlatis platin alaşımlı medya yüzeyindeki inanılmaz derecede küçük bir noktaya olağanüstü hassasiyetle odaklanır.

7. nesil spintronik okuyucu, Mozaic 3+ tarafından sağlanan yoğun şekilde paketlenmiş izlerden veri okumada önemli bir ilerleme noktasıdır. Bu okuyucu, mıknatıslanmadaki küçük değişiklikleri tespit edebiliyor ve ultra yüksek yoğunluklarda bile verilerin hem doğru hem hızlı şekilde okunabilmesini sağlıyor.

Son olarak, tüm bu unsurların birlikte çalışmasını sağlayan 12 nm entegre denetleyici, Seagate'in karmaşık denetim sistemlerini bir sabit diske entegre etme konusundaki liderliğine örnek teşkil eder. Bu denetleyici, işlemlerin kumanda merkezidir. Karmaşık veri okuma ve yazma sürecini eşi benzeri görülmemiş bir verimlilik ve güvenilirlikle yönetir.

Plazmonik kayıt, Mozaic 3+'ın sunduğu özelliklerin temelini oluşturuyor ve daha yüksek yoğunluklu kaydı kolaylaştırmak için nano ölçekte ışık ile metal arasındaki etkileşimlerden yararlanıyor. Gömülü lazerin kullanılması ve ışık enerjisinin plazmonlara dönüştürülmesi, geleneksel optik bileşenlerle elde edilmesi mümkün olmayan bir enerji konsantrasyonuna olanak tanıyarak mıknatıslığı giderme kapasitesini anlık olarak azaltmak için kayıt medyasının hassas ve bölgesel şekilde ısıtılmasını sağlar. Bu da dijital depolamanın temelini oluşturan ikili verileri etkili şekilde kaydetmek için manyetik bitlerin hassas şekilde hizalanmasını mümkün kılar. 

Bu atılımlar bir araya gelerek önümüzdeki yıllarda veri depolama teknolojilerinin gelecek nesillerini destekleyecek ve Seagate sabit disklerinin, veri odaklı dünyanın köşe taşı olarak yerini almasını sağlayacaktır. 

Seagate'in sektörde çığır açan alan yoğunluğunu gerçeğe dönüştürmeye nasıl katkıda bulunduğunu anlamak için her bir Mozaic 3+ bileşenini ayrıntılı şekilde inceleyelim. 

 

Süperlatis Platin Alaşımlı Medya

Alan yoğunluğunu artırmayı hedefleyen Seagate'in süperlatis platin alaşımlı medyası, manyetik depolama medyasında büyük bir ilerleme noktasıdır. Sektörde çığır açan bu teknoloji, verileri temsil eden manyetik bitlerin çevrilmesini zorlaştırarak nano ölçekteki manyetik kararsızlık sorunuyla mücadele ediyor. Seagate mühendisleri, geleneksel disklere kıyasla mıknatıslığı giderme kapasitesi daha yüksek ve "daha sağlam" bir depolama katmanı geliştirmek için her bir atomun içinde bulunduğu hassas düzenin kritik bir rol oynadığı süperlatis yapıyı hazırladılar. 

Verilerin geleneksel PMR sabit disklerde mümkün olandan daha yakın manyetik bitler şeklinde depolandığı Mozaic platformunda kayıt medyasının tüm yönleriyle yeniden ele alınması gerekiyordu. Mozaic 3+ medyasında kullanılan gelişmiş malzemeler ve yapılar, önceki tüm sabit disk teknolojilerinden çok daha hassas veri yazmayı destekler. Medya, sadece pasif bir bileşen değil, aynı fiziksel alanda daha fazla veri depolamaya olanak tanıyan veri depolama sürecinin aktif bir unsurudur. 

Bu teknolojinin özünde, Seagate Mozaic 3+ sabit disklerin kayıt ortamını oluşturan platin (Pt) ve demir (Fe) parçacıklarının kullanımı yatar. Yalnızca birkaç nanometre boyutundaki her bir nanoparçacık ayrı bir veri biti olarak işlev görür. Bitler arasındaki manyetik dalgalanmaları önlerken bu kadar ayrıntılı bir taneciklilik düzeyi elde etmek, medyanın yüksek manyetik anizotropisi sayesinde mümkündür. Bu sayede, malzemenin manyetik yönü zaman içinde sabit kalma eğiliminde olur ve her bir bit kararlılığını sürdürüp bitişik verilerin yazılmasıyla değişmez. Bu yenilik, Mozaic 3+ sabit disklerin, etrafındaki verilerin bütünlüğünü korurken verileri olağanüstü bir hassasiyetle yazmasını sağlar. 

Kayıt medyasının özel manyetik alaşımları, önceden belirlenmiş bir manyetik yönelimi destekler. Bu yönelim, ayrı ayrı bitlerin manyetik durumunu dengelemede önemli rol oynar. Böylece termal dalgalanmalara duyarlılıklarını azaltır. Seagate'in kimyasal olarak düzenlenmiş, tanecikli demir-platin (FePt) alaşımını tercih etmesi kritik öneme sahiptir. Yüksek manyetik anizotropisi, rekor düzeyde alan yoğunluklarına ulaşan bit kayıtları için gereken kararlılığı sunar.

Mozaic 3+ teknolojisi için süperlatis platin alaşımlı medyada yüksek derecede düzen elde etmek çok önemlidir. Bu teknoloji, ince FePt filmlerini özel bir cam alt tabaka üzerindeki kristalin alt katmanlarına yerleştirmek için epitaksiyel büyümenin kullanıldığı karmaşık bir üretim sürecini içerir. Bu alt katmanlar, istifleme işlemi sırasında FePt taneciklerinin yönelimini ve düzenini belirleyen bir şablon görevi görür. Daha sonra yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilen tavlama işlemi, FePt taneciklerinde sıralanmayı daha da teşvik ederek, medyanın manyetik özelliklerini ve tane hizalamasını geliştiren bir faz dönüşümüne neden olur. 

Dikkatle denetlenen bu karmaşık süreç, süperlatis platin alaşımlı medyanın yüksek yoğunluklu veri depolama için sağlam ve kararlı bir platform sunmasını sağlar. Süperlatis yapıdaki atomların hassas şekilde düzenlenmesi, Seagate medyasının Mozaic 3+ sabit disklerin yüksek alan yoğunluğuna önemli ölçüde katkıda bulunmasını sağlıyor. Bu ilerleme, veri depolama teknolojisi alanında son derece önemlidir. 

 

Plazmonik Yazıcı

Veri kararsızlığını önlemek için medya manyetik olarak "daha sağlam" hale getirildiğinden tasarımda devrim niteliğinde bir yazıcıya ihtiyaç duyulur.

Bu yazıcının çalışma prensibinin merkezinde, sıcaklığı iki nanosaniyeden kısa sürede 800º Fahrenheit'ın üzerine çıkararak yerine getirilen bir görev, yani süperlatis platin alaşımlı medyayı hassas şekilde ısıtma becerisi yer alır. Hızla tamamlanan bu termal döngü, Mozaic'in etkili kayıt yapabilmesi için kritik önem taşıyor. Bu işlemin incelikleri arasında, hassas şekilde denetlenen ve fotonik huni aracılığıyla bir kuantum antenine doğru yönlendirilen lazer bulunur. Bu bileşenler birlikte işlev görerek disk üzerinde odaklanmış bir bölgeyi ısıtmak üzere plazmonik alan yaratır ve manyetik çekirdek yazma başlığıyla yazılabilmesi için verileri hazırlar.

Manyetik çekirdek yazma başlığı, Mozaic 3+ teknolojisiyle sorunsuz şekilde entegre olacak şekilde tasarlandı. Lazer entegrasyonundan aşınma direncine kadar her bir iyileştirme, Mozaic 3+'ın etkinliğini artırmak için dikkatle değerlendirildi. 

 

Plazmonik Yazıcının Bileşenleri

Plazmonik yazıcı, geleneksel bir manyetik çekirdeğin yanı sıra, her biri Mozaic 3+ platformunda yazmaya olanak tanıyacak özel bir işleve sahip, sektörde çığır açan üç yeni bileşenden oluşuyor: nanofotonik lazer, fotonik huni ve kuantum anten. 

Her yeni bileşenini ayrıntılı şekilde inceleyelim: 

Nanofotonik Lazer:

Nanofotonik lazer, Seagate'in veri depolama teknolojisini yeniden şekillendirmek için yürüttüğü kapsamlı inovasyon çalışmalarının bir ürünüdür.

Lazer, süperlatis platin alaşımlı medyanın manyetik özelliklerini geçici olarak değiştiren ve böylece belirli bir bölgeyi veri yazımı için hazırlayan enerjinin kaynağıdır. Enerji etkisinin hassasiyeti ve geçiciliği, disk başına depolanabilecek bit yoğunluğunun artmasını sağlar. Fotonik huni ve kuantum anten ile sunulan kapsamlı denetim sayesinde lazer, medya üzerinde yalnızca gerekli nanoparçacıkları ısıtarak manyetik direnci azaltır ve verilerin diğer yöntemlerde ihtiyaç duyulandan düşük manyetik alan gücü ile yazılmasını sağlar. Denetlenen ısıtma işlemi, yalnızca veri yazılan bitin etkilenmesini sağlayarak etraftaki verilerin kararlılığını ve bütünlüğünü korur.   

Seagate, lazerleri gelişmiş kayıt başlığı teknolojimizle entegre eden, maliyet açısından verimli ve ölçeklenebilir bir süreç geliştirdi. Şirket içinde üretilen lazerlerimizin, diğer önde gelen üreticilerin lazerleriyle aynı tutarlılık ve kalitede olmasını sağlamak ve böylece uzun vadeli tedarik esnekliği elde etmek üzere ilgili özellikleri belirleyip ölçmek için kapsamlı çalışmalar yapıldı.

Nanofotonik lazerin tasarımında hesaba katılan hususlar, lazerin türü ve dalga boyu, güç çıkışı, ışın kalitesi ve modülasyon denetimi gibi faktörlere odaklanan titiz bir çalışmanın ürünüdür. Yazma işlemi sırasında lazerin etkinliğini ve hassasiyetini garanti etmek için her bir parametre dikkatlice ayarlandı. Yazma başlığına entegrasyon, fotonik huni aracılığıyla iletilen lazer ışınının kuantum anten üzerinden kayıt medyasına doğru şekilde odaklanmasını sağlayan hassas bir hizalama hedefine sahiptir.   

Lazer tasarımının bir diğer kritik yönü de termal yönetimdir. Seagate, kayıt işlemi sırasında ortaya çıkan enerjiyi dağıtmanın yanı sıra, kararlılığı ve güvenilirliği korumak için etkili soğutma mekanizmalarından yararlandı. Tasarımda yapılan bu optimizasyonlar sadece yüksek alan yoğunlukları elde etmekle ilgili değil; Mozaic 3+ platformunun Seagate'in sürdürülebilir ve güvenilir yüksek kapasiteli veri depolamadaki liderliğini devam ettirmesini sağlar. 

 

Fotonik Huni: 

Fotonik huni, lazer ışığını doğrudan kuantum antene yüksek doğruluk oranıyla yönlendiren bir dalga kılavuzudur. Malzeme bilimi ve nanofabrikasyonun son teknoloji ürünü olan yapısı, lazerin yolunu sınırlandırmak ve hedefe doğru ilerlerken ışının bütünlüğü ile gücünü korumak için tasarlanmıştır. Malzemeler özellikle seçildi. Ayrıca yüksek kırılma indisi, ışığı minimum dağılma veya kayıpla verimli şekilde yönlendirmek için kritik öneme sahiptir. 

Seagate'in dalga kılavuzu teknolojisindeki atılımı, malzeme seçiminin yanı sıra yapısal tasarımda da etkisini gösterdi. Fotonik huninin geometrik özellikleri ve boyutları, ışık ile kuantum anten arasında enerji aktarımını en üst düzeye çıkaracak şekilde bir sinerji oluşturan verimli mod eşleşmesini sağlamak üzere titizlikle hesaplandı. Bu hassasiyet düzeyi sadece ışığı kontrol etmekle, veri depolama potansiyelini yoğunlaştırmakla da ilgilidir. Huni, kayıt medyasını hassas noktalarda ısıtmak için odaklanmış bir ışın göndererek Seagate'in alan yoğunluğunu artırma becerisinde etkili olur ve sabit diske ait fiziksel alanda daha fazla verinin depolanmasını sağlar. 

Bu bileşenin yüksek hacimde üretilebilmesi için Seagate'in geleneksel yöntemlerin ötesinde yenilikler yapması gerekti. Termal yönetim stratejileri, huni tasarımının ayrılmaz bir parçasıdır. Seagate'in soğutma mekanizmaları, huninin en uygun sıcaklık aralığında çalışmasını sağlayarak kararlılığı korur ve kayıt başlığının kullanım ömrünü uzatır. 

 

Kuantum Anten:  

Seagate mühendislerinin icadı olan kuantum anten, kuantum fiziğinin ve malzeme bilimlerinin karmaşık unsurlarını bir araya getirerek Mozaic'in kayıt becerilerini geliştiriyor. 

Antenin temel işlevi, lazer enerjisini inanılmaz derecede hassas bir ölçekte ısıya dönüştürerek platformun yüksek yoğunlukta veri yazmasını sağlamaktır. Metal yüzeyinde ışık tarafından indüklenen elektronların kuantum seviyesindeki salınımları olan yüzey plazmonlarını üreterek bu hedefe ulaşır. Bu dönüşüm son derece küçük bir alanda gerçekleşir ve yalnızca verilerin yazıldığı alanını etkiler.

Seagate'in kuantum anteni geliştirmesi için birkaç önemli alanda yenilik yapılması gerekti. Antenin kendisi, optik soğurma özellikleri ve kayıt sürecindeki termal zorluklara dayanma becerileri nedeniyle tercih edilen malzemelerle titiz bir üretimin eseridir. Plazmonik özelliklere odaklanılması, kuantum antenin lazer enerjisini etkili şekilde sınırlandırmasını sağlar. Böylece ısı yoğunlaştırılır ve hassas şekilde aktarılır. 

Kuantum antenin yazma başlığı düzeneğine entegre edilmesi, tasarımının kritik bir unsurudur. Bu entegrasyon, lazer enerjisinin kayıt medyasına doğru şekilde odaklanmasını sağlamak için hassas hizalama gerektirir ve verilerin ayrı ayrı bitler şeklinde yazılması için gerekli olan hassas ısıtmayı sağlar.

Kuantum anten dönüştürücü işlevi görür ve gelen lazer ışığını yüksek yoğunluklu bir yakın alan elektromanyetik bölgesine dönüştürür. Bu bölge daha sonra kayıt medyasını Curie sıcaklığının üzerinde yerel olarak ısıtmak için kullanılır. Böylece, manyetik bitlerin mıknatıslığı giderme kapasitesi azaltılır, bitlerin yeniden hizalanması sağlanır ve veri yazılabilir. Kuantum antenin tasarımı, hassasiyeti garanti etmek için lazerden gelen yakın alan enerjisi ile yazma başlığından gelen manyetik alan arasındaki koordinasyonu iyileştirir. 

Ayrıca tasarım, gelişmiş termal yönetim stratejilerini de içerir. Bu stratejiler, hızlı ısıtma ve ardından soğutmanın gerekli hassasiyetle gerçekleşmesini sağlamak, etraftaki verilerin bütünlüğünü korumak ve depolama sürecinin genel olarak kararlılığını sürdürmek için gereklidir. 

Kuantum anten, sabit disklerde daha yüksek alan yoğunluklarına ulaşılmasında önemli bir etkendir. Nano ölçekteki verileri işleme becerisi sayesinde geleneksel kayıt teknolojilerinden geleceğe atılan önemli bir adımı temsil ediyor.

 

Alan Yoğunluğunda İyileştirmeler 

Bu plazmonik yazıcı bileşenlerinin birlikte çalışması, alan yoğunluğunda önemli bir artışı beraberinde getirir. Seagate Mozaic 3+ teknolojisi, lazer diyotu entegre etme, huniyi hassas şekilde denetleme ve kuantum anteni optimize etme ile ilgili zorlukları ele alarak verileri şimdiye kadar üretilmiş tüm sabit disklerden daha yoğun şekilde kodlayabilir. İnovasyon ve pratik uygulama arasındaki dengeyi yansıtan termal yönetim, malzeme mühendisliği ve bileşenlerin minyatürleştirilmesi alanlarındaki ilerlemeler sayesinde bu başarıya ulaşıldı. 

 

12 nm Entegre Denetleyici

12 nm entegre denetleyici çok çeşitli rollere sahiptir. Bu alan yoğunluğunu büyük ölçekte ve cazip bir toplam sahip olma maliyeti (TCO) ile sunmak amacıyla, çalıştırmadan kayıt yapmaya ve güvenliğe kadar sabit diski tüm yönleriyle denetleyecek elektronik bileşenlere ilişkin benzersiz bir yaklaşım zorunludur. Bunun için Seagate'in silikon tasarım uzmanları tarafından tamamen şirket içinde geliştirilen entegre bir denetleyici, yani çip üzerinde sistem (SOC) gerekiyordu.

Denetleyici, okuma kanallarını, disk yönetimini ve veri değiş tokuşu protokollerini birleştirerek sabit diskin operasyonel merkezi haline geliyor. Yerleşik sürücü hızlarını denetler, başlık hareketlerini yönetir ve okuma, yazma, hareket denetimini eşi benzeri görülmemiş bir hassasiyetle gerçekleştirir. Birden fazla işlevin tek bir silikon kalıba entegre edilmesi, denetleyicinin ne kadar karmaşık olduğunu gösterir. Özel olarak tasarlanan bu çip üzerinde sistem (SoC), uygulama için kusursuz olarak boyutlandırıldı ve israfı azaltmak üzere spesifik hesaplamalar, hız, bellek ve güç verimliliği için optimize edildi.

Denetleyici, Seagate'in kendi yüksek performanslı RISC-V CPU'su (sabit disk işlevlerini denetlemek için kullanılan ilk RISC-V işlemci) gibi yenilikler içerir ve önceki çözümlere kıyasla üç kata kadar daha fazla performans sunar. Performanstaki bu büyük artış, yüksek alan yoğunluğu sağlamaya yardımcı olan gelişmiş algoritmaları mümkün kılar.

Kayıt iyileştirmeleri arasında yüksek etkili veri kurtarma işlemlerini otomatik hale getiren Otomatik Çoklu Gelir Kurtarma (AMRR), otomatik Bitişik İz Parazit Engelleme (ATIC) ve LDPC kod çözmenin düzeltme gücünü İz tabanlı ECC ile birleştiren gelişmiş Yinelemeli Dış Kod (IOC) yer alıyor.

12 nm entegre denetleyicinin kritik bir özelliği de veri izlerini daha hassas şekilde hedeflemek için tasarlanmış servo çekirdeğidir. İşlemcinin iyileştirilmiş mikro mimarisi, hedeflenen komuta özel gecikme süresi azaltma ile bir araya geldiğinde temel servo iş yüklerinde üstün performans sunar. Arıza tespitinin gerçek zamanlı olarak ele alınması, uyarlanabilir denetim özellikleri, ileri beslemeli telafi ve yüksek örnekleme oranlı bilgi işlem buna dahildir. İşlemci, önceki işlemcilerle aynı miktarda işi yürütmek için gereken sürenin yarısından daha azına ihtiyaç duyar. Aktüatörü inanılmaz derecede az veri iziyle sınırlandırmak için servoda gerçek zamanlı olarak hızlı düzenlemeler yapma ihtiyacı doğduğundan bu önemlidir.

Sabit diskler artık inç başına bir milyondan fazla iz içerdiğinden ortam sesleri bile aktüatörün doğruluğunu etkileyebilir. Seagate'in pikosaniyelik aralıklarla çalışan servo işlemcisi, saniyede 4 milyar bit işleyerek potansiyel arızalara karşı mücadele etmek ve disk başlıklarının üç aşamalı aktüatörleri için gereken hareketleri tam olarak gerçekleştirerek diskin izleme doğruluğunu korumak amacıyla karmaşık algoritmalar çalıştırır.

Seagate denetleyici, çeyrek nanosaniyede bir yeni örneğe karşılık gelecek şekilde 4 Ghz'yi aşan hızlarda örnekleme yapan tamamen özel bir okuma kanalı analog ön ucu içerir. Bu işlem geliştirmeleri, güç verimliliğinden ödün verilmesine yol açmaz.

28 nm'lik bir çipten 12 nm boyutunda bir çipe geçiş yapmak, kalıp maliyetlerini ve güç tüketimini azaltan bir başka atılımdır. İşlem teknolojisindeki bu değişim, aynı çip alanında daha fazla transistör barındırmak, voltaj gereksinimlerini azaltmak ve gelişmiş bir güç profili sunmak için çok önemlidir.

RISC-V mimarisi, simülasyonlar ve makine öğrenimiyle model eğitimi dahil olmak üzere uygulamaya özel hesaplama görevlerini kolaylaştıran özelleştirme seçenekleri sunarak kritik bir rol oynar. Ayrıca, açık güvenlik mimarilerinin kullanımı, günümüzün veri merkezli ortamında önemli bir husus olan güvenli veri hareketinin önünü açar.

Bunlara ek olarak, Mozaic 3+'a özel "mod kayması" azaltma gibi değişiklikler, diskin güvenilirliğini ve performansını daha da artırarak Seagate'in amiral gemisi kurumsal sabit disklerinin yüksek yoğunluklu depolama çözümleri arasında üstünlüğünü korumasını sağlar.

Seagate, tasarımdan üretime kadar tüm yığını merkezi hale getirerek silikon entegrasyonu ve performansı üzerinde doğrudan denetim elde eder ve bu tür becerilere sahip tek sabit disk üreticisi olarak öne çıkar.

 

7. Nesil Spintronik Okuyucu

Verilerin daha küçük taneciklerle yazılması, ancak veriler okunabildiğinde işe yarar. Plazmonik yazıcının alt bileşenleriyle entegre edilecek okuyucunun da gelişmesi gerekiyordu. Kuantum teknolojisini barındıran Mozaic 3+, dünyanın en küçük ve en hassas manyetik alan okuma sensörlerinden biri olan 7. nesil spintronik okuyucuyu içeriyor.

Komşu izlerden gelen paraziti en aza indirirken hedeflenen izden hassas okuma sağlayan küçük iz genişliği, 7. nesil spintronik okuyucunun önemli bir özelliğidir.  

Okuyucu temel olarak, manyetik tünel bağlantısıyla (MTJ) ilgili elektrik direncinin, yalıtkan bir bariyerle ayrılmış manyetik katmanların göreceli yönelimine bağlı olarak değiştiği, kuantum mekaniğine ait bir kavram olan tünelleme manyetorezistans etkisine dayanır. Okuyucunun tasarımı, izler arası paraziti en aza indirerek yüksek çözünürlüklü manyetik geri okuma sağlar. Bu özellik, geleneksel sabit disklere kıyasla Mozaic 3+ disklerde daha küçük ve daha yoğun şekilde paketlenmiş kayıtlı bitlerin doğru şekilde okunması için kritik önem taşır. 

Okuyucu, okuma başlığı tertibatına entegre edilmiş karmaşık bir katman yığını içerir. Bu yığın, her biri geri okuma sürecinde belirli bir rol oynayan çeşitli manyetik ve manyetik olmayan katmanlardan meydana gelir. Katmanlar, kayıtlı bitlerden gelen manyetik sinyalleri elektrik sinyallerine dönüştürmek için birlikte çalışır. Ardından elektrik sinyalleri, depolanan verileri geri almak için işlenir ve sinyallerin kodu çözülür.  

Manyetik yığının bileşenleri ve özellikleri, optimum performans sağlamak için titizlikle seçildi. Manyetik katmanlar, kaydedilen verilerden kaynaklanan harici manyetik alanlara duyarlı olan serbest katmanı (FL) içerir. Ayrıca sabit bir manyetik yönelimi koruyan referans katmanı (RL) da mevcuttur. Son olarak, sentetik ferromanyetik olmayan madde (SAF), RL'nin manyetik yöneliminin FL'yi etkilemesini önlemek için tampon görevi görür. 

Okuyucu yığınını Mozaic 3+ teknolojisine hazırlamak için malzemeler ve katman kalınlıkları, yazma işlemi sırasındaki sıcaklık dalgalanmalarına karşı koymak üzere termal kararlılıklarına göre seçildi. Tünel bağlantısının magnezyum oksitten (MgO) yapılan bariyer katmanı, okuyucunun hassasiyetini ve etkinliğini ayarlamak için kontrollü oksidasyona maruz bırakılır. 

Okuyucu yığını, kirlenmeyi önlemek için sürekli vakum yapılan koşullarda çok bölmeli bir yerleştirme işlemi kullanılarak bir araya getirilir. Katman oluşturma işlemi sırasında gereken hassasiyet, her katmanın kalınlığı üzerinde eksiksiz denetim gerektirir ve bu, okuyucunun performansı için çok önemlidir. 

Seagate'in yenilikçi yığın tasarımı, hassasiyeti ve sinyal-parazit oranını optimize ederek Seagate'in süperlatis platin alaşımlı medyasından doğru geri okuma sağlar ve Mozaic 3+ sabit disklerde daha yüksek veri yoğunluklarının kolayca işlenmesini sağlar. 

Bulutun Ötesinde: Veriye Büyük İhtiyaç Duyan Tüm Uygulamaların Geleceği

Seagate'in Mozaic 3+ teknolojisi, veri açısından yoğun uygulamaların taleplerini karşılamada önemli bir rol oynayacak. Daha yüksek alan yoğunluğu elde etmek için duyulan baskı, kurumsal sektörlerden bulut veri merkezlerine kadar birçok alanda verilerin katlanarak artması ve daha verimli, uygun maliyetli veri depolama çözümlerine ihtiyaç duyulmasından ileri geliyor.

Alan yoğunluğundaki gelişmelerden faydalanacak, veriye büyük ihtiyaç duyan uygulamalar arasında eğitim için geniş veri kümeleri gerektiren makine öğrenimi modelleri, 4K ve 8K kalitede içerik depolayıp sunması gereken video akış hizmetleri ve büyük ölçekli genomik dizileri biriktiren tıbbi araştırma veritabanları yer alıyor. 

Seagate Mozaic 3+ platformu, bu gelişmeleri yalnızca hiper ölçekli ve bulut veri merkezleri için değil, tüm depolama ürünlerinde sunmaya hazırlanıyor.

Bu teknoloji zaman içinde Seagate'in çeşitli sabit disk ailelerine (ör. IronWolf Pro, SkyHawk ve Exos) entegre edildikçe, faydaları çoklu bulut ve hibrit bulut ortamlarından yüksek kapasiteli ve orta seviye kapasiteli depolama ihtiyaçlarına kadar çeşitli uygulamalara etki edecektir. Her türden veri ağırlıklı uygulama, yalnızca Mozaic 3+'ın sağladığı verimli ve yüksek kapasiteli çözümlere giderek daha fazla güvenmeye başlayacak.

Ancak Mozaic 3+, teknolojik bir ilerlemeden çok daha fazlasıdır; dijital evrendeki mutlak büyümeyi sürdürme vaadidir. Platformun alan yoğunluğuyla ilgili teknolojileri, veri açısından yoğun uygulamaların sürekli büyümesini devam ettirmede temel bir işleve sahip olmanın yanı sıra, yeni hizmetlerin geliştirilmesini ve mevcut hizmetlerin genişletilmesini destekleyecektir.  

Geleceğe baktığımızda büyük miktarda veriyi depolama, kullanma ve bu verilere erişme kapasitesi, inovasyonu teşvik etmenin ve dijital çağın potansiyelinden tam olarak yararlanmanın ayrılmaz bir parçasıdır. Mozaic 3+'ın kullanıma sunulmasıyla Seagate, yüksek hızda veri üretimine ayak uydurmakla kalmıyor, aynı zamanda tempoyu belirliyor. Depolama çözümlerinin ilerlemesini, veri potansiyelinin sonsuz olduğu bir geleceğe doğru yönlendiriyor.