Причины, которые заставляют сомневаться в надежности HDD с гелием в гермоблоке вместо воздуха
реклама
Для успешной конкуренции жестких магнитных дисков (HDD) со стремительно развивающимися твердотельными накопителями (SSD) они должны также быстро эволюционировать. Направление их развития состоит в наращивании максимальной емкости за как можно минимальную цену. Но в определенный момент технология изготовления HDD с использованием обычного воздуха в гермоблоке достигла своего технического предела. И дальнейшее увеличение емкости стало очень трудновыполнимым.
реклама
Здесь и пришла на помощь технология «HelioSeal» изготовления HDD с заполнением объема гермоблока гелием место воздуха. И да, она объективно дает много преимуществ и открывает новые возможности для дальнейшего увеличения емкости.
Применение гелия, ввиду его малой плотности, которая меньше чем у воздуха в 7 раз, позволило снизить силу трения между поверхностями магнитных пластин и газовой средой, а также снизить их нагрев. Благодаря этому появилась возможность дополнительно увеличить общую площадь магнитных пластин путем увеличения их количества, «безболезненно» уменьшая их толщину и размещая, ближе друг к другу для умещения в прежних габаритах гермоблока.
реклама
Уменьшение толщины магнитных пластин снизило их вес и привело к уменьшению вибрации. Это, вместе с уменьшением турбулентности гелия позволило увеличить точность позиционирования головок и уменьшить зазор между ними и магнитными пластинами. Чем удалось достичь увеличения плотности записи в среднем на 21%. Также в целях уменьшения вибрации успешно применена технология двухстороннего крепления шпинделя «StableTrac» и точная балансировка магнитных пластин.
Суммарный вес более тонких магнитных пластин, несмотря на их большее количество, стал меньше. Раскручивать двигателю их стало легче и потребление электроэнергии снизилось. Нагрев всего HDD в среднем снизился на 4 – 5 градусов.
Изменение эксплуатационных характеристик HDD при переходе на технологию HelioSeal
реклама
Теперь пришло время добавить во все это «благополучие» ложку, а вернее даже две ложки дегтя.
И первой оной будет неминуемая утечка гелия из объема гермоблока, как бы производители не пытались этого избежать. И следуемая из этого, сложность изготовления гермоблоков высокой герметичности для минимизации потери гелия. Причиной утечки гелия является его высокая диффундирующая способность, то есть высокая способность атомов гелия проникать между молекулами или атомами других веществ. Это и приводит к постепенной утечке гелия из гермоблока HDD.
Каким же образом она происходит, ведь наука говорит, что диффузия гелия не происходит через металлы, например через алюминий, который применяется для гермоблоков. Да, действительно, если бы гермоблок был полностью цельной конструкцией, то утечки гелия не происходило бы, естественно при условии, что он не имел бы микротрещин, микропор или каких-либо других микродеффектов. Получить надлежащее качество корпуса гермоблока позволяют современные технологии многоэтапной ковки алюминия с последующей механической обработкой. Но «дырки» в корпусе гермоблока все же неизбежны, и ими являются проходные контакты, которых два. Через первый подается питание на двигатель в гермоблоке, а через второй, сигналы чтения/записи и управления блока головок. Слабым звеном в предотвращении утечки гелия являются именно проходные контакты.
реклама
В гелиевых накопителях HGST проходные контакты имеют конструкцию в виде стеклянного изолятора, герметично припаянного к корпусу гермоблока, сквозь который проходят электрические проводники, соединяющие функциональные элементы накопителя находящиеся в гермоблоке с внешней платой. Компания Seagate использует проходные контакты, изготовленные по технологии LTCC (низкотемпературной совместно обжигаемой керамики) с фиксацией эпоксидной смолой. По заявлению производителей данные технологии обеспечивают высокую герметичность даже для гелия, при частых перепадах температур в широких пределах.
Но на самом деле невозможно добиться идеальной герметичности в местах соединения изолятора проходных контактов с металлическим корпусом гермоблока и изолятора с проходящими через него контактами (проводниками). Ведь никто не отменял разницу температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) этих материалов при перепадах температур.
И если в новых гелиевых накопителях все же достигается приемлемая герметизация проходных контактов для недопущения утечки гелия. То со временем, по мере накопления количества перепадов температур происходят микроскопические разрушения в местах соединения материалов с различными коэффициентами расширения. Это снижает герметичность и открывает дорогу на свободу атомам гелия из заключения в объеме гермоблока. Даже не смотря на то, что для минимизации утечки гелия давление оного в гермоблоке создается меньшим атмосферного, все равно из-за высокой диффундирующей способности гелия будет происходить его постепенная утечка. Которая будет увеличиваться по мере эксплуатации, а давление гелия будет уменьшаться. А там уже будет недалеко и до попадания через эти дефекты боле крупных молекул воздуха извне в объем гермоблока. Уменьшение объема гелия в накопителе рано или поздно приведет к его полной неработоспособности.
Ввиду относительно недолгого использования гелиевых накопителей достоверная статистика причин выхода их из строя еще не накоплена в достаточной мере.
Второй ложкой дегтя является невозможность восстановления данных с гелиевых дисков при их выходе из строя, путем замены блока головок или других процедур требующих вскрытия гермоблока. Имеющееся оборудование в центрах восстановления данных пока предназначено только для работы с «атмосферными» накопителями.
Попытка восстановления данных с гелиевых накопителей на таком оборудовании приведет к потере гелия и замещения его воздухом. Из-за этого, при включении накопителя усилится вибрация магнитных пластин, так же многократно увеличится зазор между пластинами и головками, и считывание данных станет невозможным. Для считывания данных необходимо будет поместить разобранный накопитель в контейнер заполненный гелием, или закачать гелий в накопитель и временно восстановить его герметичность.
Надеюсь, моя статья была для вас полезна. Пишите в комментариях, имели ли вы опыт использования гелиевых накопителей, и что вы думаете об их надежности.
реклама
Лента материалов
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила