シーゲイトは、プラッターあたり10TBの技術を用いて100TBのディスクドライブを実現する明確な道筋があると述べているが、HAMR技術は25年近くも前の技術であり、本格的な量産はまだ開始されていない。なぜこれほど時間がかかっているのだろうか?
HAMR(熱アシスト磁気記録)テクノロジーは、粒状鉄プラチナ媒体にデータを書き込むために使用されます。この媒体は、1テラビット/平方インチを超える面密度で安定したビットストレージをサポートしますが、これはビット領域をレーザーで加熱した場合に限られます。SeagateのMozaic 3+ HAMRテクノロジーを採用した10プラッター構成のExos Mドライブでは、プラッターあたり3~3.6テラバイトの記録容量となります。
Seagate社によると、加熱レーザーヘッドによりMozaicドライブの磁気プラッターあたり3TBの記憶が可能になるという。画像:Seagate
従来の垂直磁気記録(PMR)は室温での書き込みを採用しており、このような極端な面密度には対応できません。ビットが不安定になってしまうからです。Western Digital社は、マイクロ波アシスト磁気記録(MAMR)を用いることで、PMRの記録密度をプラッターあたり2.9TBまで引き上げる方法を発見しました。これは、ディスクドライブメーカー第3位の東芝も同様です。東芝とWestern Digital社はどちらも、面密度向上に向けた次なる技術転換としてHAMRを位置付けていますが、この技術開発においてはSeagate社に何年も遅れをとっています。
Seagateは現在、従来方式の記録方式である30TBのExos M HAMRドライブと、32TBおよび36TBの瓦記録方式(SMR)ドライブを出荷しています。これらのドライブは、部分的に重複する書き込みトラックのブロックを備えており、トラック密度と総容量を向上させていますが、トラックブロック全体を書き換える必要があるため、書き換え速度は低速です。
同社はドライブ容量において明確な優位性を持つはずでしたが、HAMR技術の量産化が非常に困難であることが判明し、競合ドライブよりもプラッターが1枚少ないため、その優位性は実現していません。2012年、シーゲイトはデモ成功後、1TB/in²のHAMRドライブを製造できると予測していました。これは実現しませんでしたが、16TBのHAMRドライブを製造し、2019年にはサンプル出荷を開始しました。しかし、量産には至らず、20TBの技術が次の開発となりました。しかし、これも長くは続きませんでした。
シーゲイトのCEO、デイブ・モズレー氏は2020年、投資アナリストに対し、シーゲイトが24TBのHAMRドライブに生産能力を増強すると発表しました。2023年までに30TBのHAMRドライブが登場するとの噂もありましたが、実際には2024年1月に発表され、この技術は32TB、そして36TBのSMRモデルを指す「Mozaic 3+」というブランド名で呼ばれました。
それでも、主要ハイパースケーラー顧客であるクラウドサービスプロバイダー(CSP)による認定取得には何ヶ月もかかり、最初のCSPが量産出荷の許可を出したのはほぼ1年後の2024年12月でした。それから5ヶ月後の今、シーゲイトは上位8社のCSPのうち3社がエクサバイト規模の量産出荷で同社のドライブの認定を完了したと発表しました。モズレー氏によると、残りの5社も1年以内に認定取得する予定とのことです。こうした認定取得には非常に長い時間がかかっています。
製造歩留まりとドライブの信頼性に関する課題が、HAMRの製品化と認定が幾度となく遅延した一因となっている可能性が高い。シーゲイトが初めてHAMR技術を公開してからほぼ四半世紀が経過した現在、HAMRドライブの一般量産はまだ初期段階にあり、これまでに100万台以上のHAMRドライブを出荷しているにもかかわらず、まだ準備が整っていない。シーゲイトがこの極めて複雑な技術に投じた投資は莫大なものとなっている。
ペースは加速しています。Seagate社は現在、40TB以上のドライブサンプル(Mozaic 4+)を納入済みであり、12~44TBの容量範囲の製品生産を目指していると発表しています。実際の製品出荷は今年後半または2026年初頭に予定されており、2026年前半には出荷量の増加が見込まれます。5TB以上のドライブサンプル(Mozaic 5+)は、2027年後半または2028年初頭に登場予定です。
同社は、プラッターあたり6.5TBのドライブのデモを行っており、デモから生産に移行するには通常5年かかるため、Mozaic 6+製品の提供は2030年になるという。また、プラッターあたり10TB以上、つまり100TBのディスクドライブの実現も視野に入れており、2028年にデモ製品が提供されると仮定すると、2033年頃に製品化される可能性があるという。
Seagateは、HAMR記録媒体はプラッターあたり最大15TBの容量をサポートできると考えています。これは、従来型で150TB、さらにパターン化が進んだ記録媒体を使用すれば、SMRディスクドライブで180TBの容量を実現できることを意味します。HAMR容量のマーケティングは、引き続き全力で取り組んでいます。
Seagate 社は現在、2026 会計年度末 (2026 暦年の 6 月末) までに、ディスク ドライブ エクサバイトの 40% 以上が HAMR ドライブになると発表しています。生産の大部分が HAMR エクサバイトに移行し始めるのは 2027 会計年度前半 (2026 暦年末) になる予定で、その 6 か月後には HAMR エクサバイトの 70% 以上が出荷される予定です。
もちろん、先ほど述べたように、SeagateはこれまでHAMRドライブの可用性についていくつかの予測を行ってきましたが、最終的には実現しませんでした。このテクノロジー大手は、HAMR技術の製品化にかかる時間を過小評価し続け、競合2社よりもどの容量レベルでもプラッターとスライダーの数が少ないという生産コストのメリットを享受しようとしてきたようです。
CEO のモズレー氏は、HAMR とその高い面密度を利用して、プラッターとスライダーの数を減らし、生産コストを 10 ~ 15 パーセント削減する低容量ドライブを発明することを目指しています。
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レーザー統合戦略はコストをさらに削減するはずです。現在、Seagateは外付けレーザーを搭載したHAMRスライダーを出荷しています。レーザー自体を専用のウエハ上に製造し、それをスライダーウエハに接合してから、個々のスライダーダイを切断する計画です。
このように垂直に統合されたレーザーがあれば、より資本効率の高い大規模な生産が可能になります。
HAMRプラッター数の決定
HAMR の遅延とプラッター数の決定により、Seagate の競合他社は容量の面でほぼ追いつくことができました。
SeagateはHAMR技術を採用し、コスト抑制とディスク容量増加のバランスをとるため、ドライブあたり10枚のプラッターを採用しました。一方、Western Digitalは11枚プラッターを採用しました。東芝は11枚プラッター搭載ドライブを実証しました。WDの採用により、Seagateの容量面での優位性は低下しましたが、面密度は低いものの、Seagateは同等の最大容量ドライブを提供できるようになりました。Seagateはドライブに搭載するプラッターとスライダーを1つ少なくすることで製造コスト面での優位性を獲得しましたが、ドライブは量産段階ではなく認定段階であったため、このコスト面での優位性は理論上のものであり、限られた容量面での優位性は現実のものでした。
例えば、2024年1月にサンプル出荷が発表された30TB Exos HAMRドライブ(プラッターあたり3TB)は、32TBのシングルドドライブと共に、Western Digitalの24TB従来型および28TBシングルドドライブに対して6TBの容量優位性を持っていました。WDのドライブも10プラッター構成でしたが、同社は同年11月にUltrastar DC HC690モデルで11プラッター技術に移行し、32TBのシングルド容量(プラッターあたり2.9TB)を実現しました。これはSeagateの3TBに対しての容量です。
Seagateのドライブは一般には入手できなかったため、WDは面密度の弱点を補い、Seagateの容量優位性を排除することができました。Seagateが11枚プラッター技術に移行していれば、従来型で33TB、シングル型で35TBの容量を実現できたはずです。WDの新ドライブは、SeagateのHAMRドライブに必要な長期間のサンプリングと品質評価期間を必要とせず、WDは「世界最高容量のUltraSMR HDDを最大32TBで出荷します。実績のある信頼性の高いエネルギーアシストPMR(ePMR)記録技術を活用し、ハイパースケーラー、CSP、エンタープライズ向けに、世界初の11枚プラッター設計を採用しています」と宣言しました。
現在、WD は独自の HAMR ドライブのサンプルを出荷しており、私たちが知る限り 11 枚のプラッター設計を維持しているため、HAMR の面密度技術の限界を Seagate ほど押し上げる必要はありません。
10プラッター技術では、容量レベルを問わず、11プラッター技術と比較してプラッター上のトラック幅が狭くなるため、スライダーの位置決め動作をより厳密に制御する必要があり、記録信号検出のためのビット領域も狭くなるため、スライダー信号ピックアップ技術もより高度化する必要があります。WDと東芝は、Seagateよりも要求の低いHAMR技術の開発において、より余裕があると言えるでしょう。
Wedbushのアナリスト、マット・ブライソン氏は「HAMRは今や完全に完成している」と述べ、「2026年初頭にはHAMRが大規模に導入されるだろう」と予想している。
ウエスタンデジタルと東芝がシーゲイトと同程度の製造上の困難と長期にわたる認定期間に直面した場合、両社はモズレー氏の会社と比較して、生産能力と生産コストの両面で数年間不利な立場に置かれることになるだろう。そうなれば、シーゲイトはより大きな市場シェアと収益で、圧倒的な勝利を収めることができるだろう。この兆候は年末までにさらに明らかになるはずだ。®