Trois techniques pour augmenter la capacité des disques durs

Depuis l’apparition des premières disquettes dans les années 70 (capables de stocker 80 000 caractères…), les fabricants ont fait d’énormes progrès. Ils ont ajouté des plateaux et des têtes. Mais cela a augmenté l’épaisseur du disque dur. Un modèle de Western Digital de deux téraoctets est un peu plus épais qu’un disque dur de 500 gigaoctets de la même période.

Étape suivante : des plateaux plus minces avec la production de disques durs hermétiques remplis d’hélium. Moins épais, mais plus de capacité : ils peuvent enregistrer 14 To environ. Autre technique employée : l’enregistrement perpendiculaire, au détriment de l’enregistrement longitudinal. Les bits sont disposés verticalement et côte-à-côte sur un plateau tournant. Cet enregistrement perpendiculaire a permis de diminuer la surface des bits individuels tout en empêchant les bits d’affecter accidentellement leurs voisins.

Densité surfacique

Aujourd’hui, de nouvelles pistes sont envisagées. Fin 2017, Western Digital a fait la démonstration du « premier disque dur au monde » exploitant la technologie MAMR. Un acronyme pour Microwave-Assisted Magnetic Recording ou enregistrement magnétique assisté par micro-ondes. Western Digital encapsule un oscillateur à côté de la tête d’écriture. Le procédé de fabrication est proche de celui d’un semi-conducteur.

Avec le MAMR, Western Digital devrait, à terme, permettre de stocker 4 térabits par pouce carré, soit un peu plus de 79 Go par cm². À titre de comparaison, le disque dur He12 de HGST (12 To, PMR) a une densité surfacique de 0,84 térabit par pouce carré (environ 16 Go par cm²), soit près de cinq fois moins tout de même.

Son concurrent direct ne reste pas les bras croisés. D’ici la fin de 2018 ou le début de 2019, Seagate pourrait proposer des supports reposant sur la technologie d’entraînement d’enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR).

Elle utilise un petit laser – de la taille d’un grain de sel – pour chauffer la partie du disque sur laquelle on écrit. Cette technique permet de polariser de manière stable un grain magnétique sur surface du plateau. La marque estime que ses premiers disques HAMR afficheront 20 To de capacité par disque dès 2019. Leur densité surfacique serait de 2 térabits par pouce carré (soit près de 40 Go par cm²). Vers 2030, la capacité de stockage pourrait atteindre les 50 To.

20 To sur un verre de 0,381 mm !

L’étape suivante est l’enregistrement magnétique à point chauffé (HDMR) qui combine la technologie HAMR avec des supports à motifs binaires. Seagate s’attend à ce que cette technologie permette à terme de livrer un disque dur de 100 To.

Mais la prochaine évolution majeure devrait être les disques durs en verre. Comparés aux disques durs en aluminium, les substrats en verre sont plus minces et plus légers. Actuellement, Hoya (une entreprise japonaise créée en 1941 et spécialisée dans la fabrication de plateaux à base de verre pour les disques durs 2,5 pouces), mais aussi des experts de l’Université de Southampton au Royaume-Uni, ont commencé à fabriquer des prototypes de disques durs en verre. Ceux d’Hoya affichent une capacité de 20 To et une épaisseur de 0,381 mm. Un autre avantage de cette technologie est sa compatibilité avec l’enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) de Seagate.

Un gain énorme comparé aux plateaux traditionnels. Un disque de 12 To est composé de huit plateaux. Hoya croit qu’en diminuant l’épaisseur des plateaux grâce à sa technologie de verre, il pourrait contenir jusqu’à 12 plateaux à l’intérieur d’un disque dur de 3,5 pouces. Le japonais estime qu’un seul disque pourrait stocker jusqu’à 18 To.

Mais il faut se méfier de toutes ces annonces. Il sera intéressant dans quelques années de revoir ce qui avait été prévu. Selon Advanced Storage Technology Consortium (ASTC), la technologie HAMR permettra d’obtenir des disques durs de 100 To d’ici 2025,

Philippe Richard