Seagate über die Zukunft der Festplatte

FestplatteSolange es die IT-Brache in der Form gibt, wie wir sie heute kennen, solange gibt es auch immer wieder aufkeimende Zweifel, wie lange wir noch den Trend des "schneller, höher, weiter" folgen können und ob denn nicht einmal irgendwann eine Grenze erreicht wird, die nicht mehr überschritten werden kann.

Neben immer kleineren Fertigungsstrukturen für integrierte Schaltungen ist besonders der Speichermarkt im "klassischen" Sinn davon betroffen, also der Markt der Festplatten auf Basis von Magnetspeichern. Bereits Ende 2005 erreichte man mit einer Speicherdichte von etwa 100 Gbpi (Gbit per inch, Gbit je Quadratzoll) die Grenze der bis dahin genutzten longitudinale Aufzeichnungstechnik und stellte auf das noch heute genutzte Perpendicular Magnetic Recording, kurz PMR, um.

WD20EARS-00MVWB0 und -00J2GB0

Bei PMR werden die einzelnen Bits als magnetische Momente gespeichert, die nicht mehr parallel, sondern senkrecht zur Rotationsrichtung stehen. Dadurch kann die Speicherdichte erhöht werden, ohne Gefahr zu laufen, durch den superparamagnetischen Effekt die Datenintegrität zu gefährden. Bei letzterem können sich die Magnetfelder benachbarter magnetischer Momente, sprich einzelner Datenbits, gegenseitig beeinflussen und auch umkehren. Die Folge wären fehlerhafte oder unbrauchbare Daten. Durch PMR wird der Abstand zwischen den einzelnen Bits wieder vergrößert und das das Problem war damit vorerst beseitigt. In nicht allzu ferner Zukunft jedoch wird auch PMR an seine Grenzen stoßen, denn viel mehr als 1 Tbpi ist auch mit PMR nicht möglich.
Die kürzlich vorgestellten Festplatten mit 667 GB je Platter müssten rechnerisch eine Datendichte von etwa 440 Gbpi aufweisen. Sollte PMR tatsächlich bis zu 1 Tbpi erreichen, wären damit etwa noch 1.500 GB-Platter herstellbar. Sollten die Hersteller ihre Bauart mit drei bis vier Plattern je 3,5 Zoll-HDD beibehalten, ist also bei spätestens 6 TB-Festplatten Schluss. Doch Hoffnung ist bereits in Sicht.

Perpendicular Magnetic Recording (Quelle: wikipedia.org)

Neben den von uns vor über einem Jahr berichteten Einsatz von Lasern in Festplatten schicken sich vor allem Heat-assisted magnetic recording (HAMR) sowie patterned media an, die Nachfolge der PMR-HDDs zu übernehmen. Bei letzterem wird zur Speicherung eines Bits genau ein großes magnetisches "Korn" verwendet und nicht wie bisher einige hunderte kleiner Körner. Doch die Lithografie-Verfahren zur Herstellung entsprechender Platter ist kompliziert und teurer als konventionelle Techniken.
Etwas günstiger in der Herstellung und auch der bisherigen PMR-HDD näher ist die von Seagate favorisierte HAMR-Technik. Hierbei wird der zu schreibende Bereich punktuell kurz erhitzt, da sich bei höheren Temperaturen das magnetische Moment einfacher ändern lässt. Im Umkehrschluss können somit Materialien verwendet werden, welche sich bei normaler Temperatur schwerer in ihrer Magnetisierungsrichtung drehen lassen und damit auch weniger untereinander beeinflussen (siehe Erläuterung oben zum superparamagnetischen Effekt). Doch bis entsprechende Produkte die Marktreife erlangen, soll es noch ein paar Jahre dauern. Immerhin gibt Seagate an, bereits funktionsfähige Prototypen zu besitzen.

In ferner Zukunft soll die Speicherdichte durch die Kombination von HAMR und patterned media auf bis zu 50 Tbpi steigen können, sprich für Festplatten mit etwa 300 TB Kapazität. Bereits HAMR allein soll nach seiner Markteinführung etwa acht bis zehn Jahre lang ausreichen, um die HDD-Kapazität im aktuellen Tempo weiterwachsen zu lassen.
Auch dem Thema SSD/Flash erteilt Seagate vorerst eine Absage: “There isn’t enough flash memory in the world to replace all hard drives today.” - dem kann man eigentlich nur zustimmen, denn weder gibt es aktuell genügend Speicherchips, noch ist der Preis je GB auch nur annähernd konkurrenzfähig zur HDD.


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21 Kommentare

21.) N1truX 16.08.2010 - 16:54 Uhr
Mit Serien meinst du natürlich deine regelmäßig erscheinenden Familienvideos/Fotoshows oder selbst mitgeschnittene TV-Sendungen und mit 720p/1080p auch Eigenproduktionen. Nicht das hier noch einer was falsches denkt.. ;)

Aber klar, die Aussage "Wie willst du die denn voll bekommen?!" gibt es wahrscheinlich etwa solange wie den PC selbst.
20.) LoRDxRaVeN 16.08.2010 - 15:44 Uhr
Ein kleines Erfahrungsbeispiel von mir: Als damals vor ca. 10 Jahren ein Klassenkollege seinen neuen Rechner mit 20GB Festplatte bekam (damals angehende Standardgröße), war der allgemeine Tenor in folgender Richtung: "Wie willst du die denn jemals voll bekommen...".
Ich will damit nur sagen, dass es schwer abschätzbar ist, wie sich die Datenmengen entwickeln und im Allgemeinen hat es bei allen großen Festplatten der letzten Jahre immer Leute gegeben, die den Platz auch brauchten.
Ich selbst hinke da den "Großverbrauchern" auch immer ein paar Jahre hinterher, aber mittlerweile kann ich meine 1TB Platte auch schön langsam füllen (Serien und jetzt langsam Umstellung auf 720p und 1080p folgt in absehbarer Zeit).

LG
19.) N1truX 16.08.2010 - 06:38 Uhr
Daedalus:
@N1truX: auch Pink Floyd Fan? (Nur als Beispiel) Ja da habe ich auch alles LOCAL. Aber das macht das Kraut nicht fett.

Nein nicht wirklich, aber es gibt auch genug Alternative und Rock-Bands auf der Welt ;)
Quote:
ABER: die Auflösung des Auges geht nicht nennenswert über HD hinaus.

Naja schon etwas. Der Optimale Betrachtungsabstand ist etwa 1x die Bilddiagonale und da kann das Auge ca. 6 MP auflösen. Aktuell sind wir bei knapp 2. Also UHD - oder wie der Nachfolger auch heißen wird - macht schon noch Sinn. Dazu ist der Farbraum aktuell nur 8 bit je Farbkanal groß. Wenn du mal an Monitoren gearbeitet hast die 10 oder 12 bit hatten, dann würdest du auch gerne mal Filme in der Farbtiefe sehen ;)
Quote:
Ebenso sind die Audioinhalte am Limit was die biologische Differenzierbarkeit anbelangt.

Ich weiß ja nicht was da zu kaufen bekommst, aber bisher bekomme ich Musik nur als Stereo-CD und nicht in 7.1/24-bit/96 KHz - Wenn das das Standard-Format wird, OK ;)
18.) Daedalus 16.08.2010 - 01:16 Uhr
Ok, Backups ist ein Argument. Normaluser, Backups? Mal ehrlich. Neee. Ihr seit schon zu "advanced"

@N1truX: auch Pink Floyd Fan? (Nur als Beispiel) Ja da habe ich auch alles LOCAL. Aber das macht das Kraut nicht fett.
@all: ja, das argumetn da alles "größer" wird ist ja schnell gebracht, ABER: die Auflösung des Auges geht nicht nennenswert über HD hinaus. Ebenso sind die Audioinhalte am Limit was die biologische Differenzierbarkeit anbelangt. Daher ist die sinnvolle Grenze für Video und Audiodaten ereicht.
3D, ok. Akzeptiere ich auch noch.
Und dann?
Sorry, 4d ist mir zu hoch. Und dem Normalpublikum auch. Mann muss sich daher wirklich fragen ob diese Riesenspeicherplätze wirklich benötigt werden.

@ all: es ist schön hier so sachlich diksutieren zu können

Nächtle
17.) N1truX 15.08.2010 - 18:23 Uhr
Und dann noch BackUp´s der Daten und du verstehst auch, warum ich 5,5 TB im Server hab :D
16.) core 15.08.2010 - 18:05 Uhr
Daedalus:
Wie macht der "normaluser" 5 TiB voll?


HD filme Zentral sammeln und überall ins Haus streamen.... zBsp :D

Von meinen insgesamt 1,7TB im Rechner sind noch gut 0,7TB Frei...tendenz fallend, Externe HDD nicht miteinbezogen ;)

den "normalen" User gibt es nicht...was ist schon "normal"? :?
15.) N1truX 15.08.2010 - 17:53 Uhr
Daedalus:

Sind wir doch mal ehrlich: wenn wir nicht unsere Images und Musik ZENTRAL speicher würden, würde auch ein großer Teil des Datenvolumen entfallen. Bis auf kleine Ausnahmen (Simulationen, Hign End-Videobearbeitung) erzeugt keine Arbeitsanwendung ein großes Datenvolumen.
Der Trend der Zukunft wird zu permanent Online-Verbindungen gehen, welche z.B die (schon bezahlte) Musik oder Anwendung bereit stellen können. Damit reduziert sich der persönliche Speicherbedarf massiv.

Ich will aber eine CD im Schrank und nach Möglichkeit auch die Songtexte und/oder ein paar coole Band-Bilder als Booklet und keine billigen 128-160 Kbit MP3s als Stream. Da kann ich gleich nen gutes Webradio einschalten ;)
Und wie verlässlich das "Streamen/Bereitstellen" von Anwendungen ist, zeigte ja bereits Ubisofts Kopierschutz wunderbar. Und warum muss man überhaupt alles Streamen und auslagern? Gerade bei Anwendungen ist das einfach Quatsch. Da sind es doch wieder und wieder die selben Datein die neu geladen werden müssen. Das ist einfach unnützer Traffic.
Quote:
Ich persönlich schaffe es nicht meine 1 TiB Platte (sinnvoll) voll zu schreiben. Wie macht der "normaluser" 5 TiB voll?

Alles wird größer, vor ein paar Jahren hat kaum einer digital fotografiert und auch alles auf Kassette gefilmt. Heute gibt es FullHD-Camcorder zum kleinen Preis und 10 MP+ Cams sind auch nicht mehr so teuer. Und die Datenmengen die da anfallen könne, sind gigantisch. Alles in allem ist man da schnell bei etlichen GB. Mein Home-Server z.B. hat allein letzte Woche gute 50 GB neue Datein sichern müssen, zumindest meinte das die .log Datei^^

Die Frage ist also eher, was ist ein normaler User und wie wird sich die Zukunft entwickeln. Sollten Deutschland doch einmal schnelle I-Net Leistungen haben, dürften sich auch HD-Streaming Dienste immer weiter durchsetzen. Aber bis dahin ist es noch ein langer weg, denn Qualitativ kann praktisch kein Stream mit einer Disc mithalten. Seien es MP3/AAC-Streams mit einer CD oder Video-Streams mit einer Blu-Ray, geschweige denn dem HD-Audio.
14.) Daedalus 15.08.2010 - 17:27 Uhr
Ich schließe mich der Meinung von TeHaR an. Zwar bieten Magnetfestplatten eine große Speicherdichte, aber die Frage ist wer braucht das alles?
Sind wir doch mal ehrlich: wenn wir nicht unsere Images und Musik ZENTRAL speicher würden, würde auch ein großer Teil des Datenvolumen entfallen. Bis auf kleine Ausnahmen (Simulationen, Hign End-Videobearbeitung) erzeugt keine Arbeitsanwendung ein großes Datenvolumen.
Der Trend der Zukunft wird zu permanent Online-Verbindungen gehen, welche z.B die (schon bezahlte) Musik oder Anwendung bereit stellen können. Damit reduziert sich der persönliche Speicherbedarf massiv.
Ich persönlich schaffe es nicht meine 1 TiB Platte (sinnvoll) voll zu schreiben. Wie macht der "normaluser" 5 TiB voll?
Thema Laptop: ich habe meinen Chef vor über einem Jahr ne Intel X-25 abschwatzen können. Mein Laptop war danach gefühlte 500 % schneller. Die anderen genannten Kriterien inklusive. Daher wird sich meine Meinung nach der mobile Markt sehr schnell von den Magnetplatten verabschieden. Zumal ein extra Heizen, so gering die Leistung pro Schreibvorgang auch ausfallen werden, mehr Energie benötigt.
Die Heiztechnik ist für mich aber in Bereichen der Langzeitdatensicherung extrem sinnvoll.
13.) N1truX 15.08.2010 - 15:12 Uhr
Dem schließe ich mich an ;) Zumal mit m-ITX und co auch kleinere Heim-Rechner möglich werden. Da könnten AMDs Fusion-CPUs nochmal einen neuen Markt eröffnen. Aufgrund der guten "IGP" (wenn man die denn so nennen sollte) wären die CPUs auch Multimedia-tauglich und würden für viele ausreichen.
12.) core 15.08.2010 - 15:07 Uhr
...und da eine Konsole zum zocken für mich flach fällt, hat dieses für Leute wie mich einen klassischen Desktop PC zur folge...die eierlegende Wollmilchsau sozusagen!
Dem klassische Desktop-PC sage ich noch eine blühende Zukunft vorraus…ebenso der klassischen HDD- Kurve noch gekriegt :lol:
11.) eXEC 15.08.2010 - 14:44 Uhr
Naja, es gibt sehr leistungsstarke Notebooks mit integriertem Grafikchip, die kombiniert mit einer SSD hervorragende Office-Leistung erzielen und dennoch eine hohe Akku-Laufzeit haben. Das einzige, was nicht so recht sinnvoll ist, sind "Gaming-Laptops". Würd ich mir auch niemals kaufen, sowas...
10.) core 15.08.2010 - 14:26 Uhr
SunBlack:
Ich würde heutzutage auch vielen eher ein Notebook empfehlen als ein Desktoprechner, auch wenn es paar Euro mehr kostet. Aber sie nehmen halt weniger Platz weg und wenn man nicht die Leistung braucht, reichen sie auch völlig - und sind vor allem transportabel und gut verstaubar.


..und wenn sie richtig Leistung bieten müssen sind sie laut, heiß, teuer und die Mobilität hält 20min! ;)
9.) SunBlack 14.08.2010 - 23:38 Uhr
Bei Notebooks erwarte ich auch innerhalb der nächsten 5-10 Jahre den Durchbruch der SSD, vor allem da die noch davon profitieren können, dass bei SSD die Bauform leichter modifizierbar ist. Man könnte also sehr flache und dafür längere Speicher bauen, um die Festplatte auch noch in sehr flache Rechner verbauen zu können. Bei Notebooks werden HDDs dann vor allem noch als externe Festplatte von Bedeutung sein, denn da werden HDDs doch noch ein ganz bisschen länger die Hauptvertreter sein, vor allem wegen ihrem Kapazität/Preis-Verhältnis.
Bei Desktoprechnern sieht es dagegen ein bisschen anders aus. Da wird die HDD sicherlich länger verbaut werden, da es da halt nicht so auf Größe, Schockresistenz & Co ankommt und man die externe Festplatte durch eine interne substituieren kann. Aber: Notebooks verdrängen immer mehr Desktoprechner. Ich bezweifle auch, dass der Trend mal stagnieren wird. Sprich Desktoprechner werden irgendwann weitestgehend verschwunden sein. Ich würde heutzutage auch vielen eher ein Notebook empfehlen als ein Desktoprechner, auch wenn es paar Euro mehr kostet. Aber sie nehmen halt weniger Platz weg und wenn man nicht die Leistung braucht, reichen sie auch völlig - und sind vor allem transportabel und gut verstaubar.
Und im Serverbereich wird es vom Anwendungsangebiet abhängen. SQL-Server werden sicherlich SSDs bekommen, während Data-Storage-Systeme wohl weiter auf HDDs setzen werden.

Was ich mir noch als Übergangslösung, auch im Desktopbereich, vorstellen könnte: Festplatten im 3,5"-Format, in dem ein Teil SDD und ein Teil HDD ist, wobei der Controller entscheidet, was wo liegt.
8.) N1truX 14.08.2010 - 22:27 Uhr
Kommt drauf an was du als "Primärdatenträger" definierst. Im Sinne von primär als Systemplatte: Ja; im Sinne von Datenträger als Massenspeicher: Nein ;)
Laptops sind eh nochmal eine andere Sache, da dort Speicherplatz keine ganz so große Rolle spielt und auch für den Desktop-Bereich praktisch unbedeutende Dinge wie Schockresistenz und weniger wichtige wie die Leistungsaufnahme sehr stark ins Gewicht fallen. Von daher muss man Mobile und Desktop eh getrennt betrachten.
7.) TeHaR 14.08.2010 - 22:01 Uhr
Wie gesagt hab auch nicht gesagt das die HDD wegfällt. Allerdings wird die SSD die HDD in 4-5 Jahren als Primärdatenträger ersetzen. Besonders in Laptops wird das schneller gehen als man denkt.
6.) eXEC 14.08.2010 - 17:45 Uhr
Ich persönlich denke, dass die Magnetfestplatte nicht so schnell ausstirbt. Man bekommt derzeit 2TB für 100€. Meiner Meinung nach läuft das auf eine Koexistenz zwischen HDD und SSD hinaus - Die SSD für das Betriebssystem und Anwendungen und eine HDD für Spiele, Bilder-, Musik- und Videodaten. Anders als mit letzterem lassen sich 2TB sowieso nicht sinnvoll füllen. Realistisch betrachtet ist es auch völlig egal, ob meine DVD- und Musik-Sammlung auf einer HDD oder SSD lagert. Es macht keinen Unterschied, bei großen sequenziellen Lese- und Schreibzugriffen ist die HDD weiterhin für einen Bruchteil des Preises konkurrenzfähig.

Ich hab das jetzt schon so - Eine 60GB SSD für das OS und alle Anwendungen, eine 640GB 7200Rpm HDD für Spiele und eine 1TB 5400Rpm HDD für Daten.
5.) core 14.08.2010 - 17:27 Uhr
Naja ein Spiel hat auch nicht mehr als ca. 10GB
Man muss auch nicht jedes Spiel das man im laufe der Zeit spielt auf der Festplatte belassen... die Top 3 Installiert, wichtige Programme...ja so 160GB würde mir locker reichen!

Hab `ne kleine SSD für mein System, war sehr am grübeln ob das reichen würde und siehe da es geht! :D
4.) N1truX 14.08.2010 - 17:21 Uhr
Danke, wurde korrigiert.

Dem Rest stimme ich im Groben zu. Eine SSD für die Performance-kritischen Dinge (Applikationen, Games, OS etc.) und die HDD als günstigen Massenspeicher. Obwohl doch noch etwas Kapazität fehlt. Also eine 160 GB SSD sollte es schon sein. 80 GB reichen gerade mal für das OS und ein paar kleine Programme. Aber gerade Spiele und Pakete (Adobe CSx, MS Office, etc.) fressen sehr viel Platz.
3.) core 14.08.2010 - 17:13 Uhr
Interessanter Artikel….
Hat sich wohl ein Tippfehler eingeschlichen:
Quote:
Solange es die IT-Brache in dem Maße gibt, wie wir sie heute können,
;)

Ich denke sowohl die Kapazitäten als auch die Performance heutiger SSD´s sind „ausreichend“!
In einem System mit SSD wird der „Flaschenhals Festplatte“ in Leistungsfähigen Setups endlich beseitigt.
Günstigen Speicherplatz werden und müssen Sie nicht ersetzen!

...und für Weihnachten 2019 steht schon mal ein 11TB Raid1 auf dem Wunschzettel :D

N1truX:

Aber auch ich sehe für SSDs einen sehr großen Markt, allerdings sehe ich auch die Bezahlbarkeit weiterhin als großen Bremsklotz in der Entwicklung an....


Die Preise finde ich nicht all zu schlimm. Angebot und Nachfrage bestimmen halt den Preis.
Der Kunde erhält auch gut exzellente Leistung fürs Geld…es muss auch keine 300GB SSD sein!
Und wer alle zwei Jahre 250€ und mehr für eine Grafikkarte ausgibt, der kann sich doch auch mal ne SSD gönnen um sein System zu beschleunigen… ;)
2.) N1truX 14.08.2010 - 17:01 Uhr
Das mag sein. Allerdings sind SSDs noch ein sehr junges Medium - und die entwickeln sich im Allg. schneller, da eben noch viele Möglichkeiten bestehen. Genau das gleiche kann durch HAMR auch wieder bei der HDD passieren.
Mit PMR befindet man sich ja eh schon auf einem mechanisch sehr anspruchsvollen Niveau und wenn man die Speicherdichte nochmal knapp verdoppelt an physikalischen Grenzen.

Aber auch ich sehe für SSDs einen sehr großen Markt, allerdings sehe ich auch die Bezahlbarkeit weiterhin als großen Bremsklotz in der Entwicklung an. Und das die Preise da aktuell sehr massiv fallen liegt vor allem daran, das die Hersteller am Anfang damit das miese DRAM-Geschäft refinanzieren wollten/haben. Nur deshalb sind diese "Preisstürze" während der ersten Generationen möglich gewesen. Aktuell verknappt sich durch die ganzen Smartphone, Tablets etc. der Weltmarkt für Flash-Chips immer weiter und die Preise ziehen auch wieder an.
Von daher könnten SSDs beim Preis/GB stagnieren oder gar wieder etwas ansteigen, ähnlich dem Phänomen, dass wir bei DRAM seit etwa 18 Monaten beobachten können.
1.) TeHaR 14.08.2010 - 16:49 Uhr
Zum Thema SSD, das gleiche Thema gab es als Magnetbänder noch das Speichermedium No.1 waren. Damals wurde auch gesagt das die HDD zwar schneller seien, aber Bandlaufwerke einfach die größere Kapazität hätten und noch lange das Speichermedium Nummer 1. wären. 6-7 Jahre später gab es die Bandlaufwerke fast nur noch im Datencenter und jeder PC kam mit HDD.

Bei den SSD ist es möglich die Datendichte alle 1,5 Jahre zu verdoppeln, und das für die nächsten Jahre. In 2-3 Monaten kommen die neuen kleinen Chips von Intel. Dann sind 120GB platten (160 bei Intel) Quasi der Einstieg. Bei HDDs hingegen steigt man im selben Zeitraum um 33% ca. (zB 500GB -> 666GB Platter)

Mal ne kleine Rechnung: SSD vs 3 Platter HDD
Jahre | SSD | HDD
0,0 | 160GB | 2TB
1,5 | 320GB | 2,66TB
3,0 | 640GB | 3,5TB
4,5 | 1,28TB | 4,7TB
6,0 | 2,6TB | 6,25TB
7,5 | 5,2TB | 8,3TB
9,0 | 10,4TB | 11TB

Da noch dazu kommt das die Geschwindigkeit bei SSDs deutlich stärker wächst als die bei HDDs. Kann sich jeder ausmahlen das in 4-5 Jahren wohl kaum noch ein PC ohne SSD kommt.