Western Digital: HDDs boomen, dank Innovationen kein Ende in Sicht [Anzeige]

Noch ein Jahr, dann feiert die HDD ihren 70. Geburtstag. Jahr für Jahr werden heute weltweit hunderte Millionen HDDs verkauft, Tendenz steigend. Sie bilden die Speicherbasis für globale Suchmaschinen, soziale Netzwerke und E-Commerce-Plattformen. Hersteller wie Western Digital treiben die Entwicklung mit Innovation voran.

HDDs behaupten sich – besonders im Zeitalter der Cloud

Festplatten, also Speichermedien mit rotierenden Magnetscheiben (Hard Disk Drives, HDDs), mögen aus dem Fokus privater Endkunden gerückt sein, sofern nicht die maximale Speicherkapazität (im NAS, der persönlichen Cloud zur Videobearbeitung, Inhaltsarchivierung und für das Backup) im Vordergrund steht. Im professionellen Umfeld – insbesondere im Cloud-Bereich – steigt der Bedarf an HDDs hingegen drastisch an. Allein im letzten Quartal lieferte Western Digital 12,1 Millionen Festplatten aus, darunter 800.000 Produkte der höchsten Kapazitätsklasse von bis zu 26 TB (Conventional Magnetic Recording, CMR) beziehungsweise 32 TB (Ultra Shingled Magnetic Recording, UltraSMR).

Hintergrund ist das explosionsartige Datenwachstum in einer Welt, in der beinahe jede menschliche Aktivität, jeder Geschäftsprozess und jede maschinelle Interaktion immer weitere Daten erzeugt. Katalysatoren sind also längst nicht mehr immer höher auflösende Fotos und Videos, sondern auch Anwendungen im Bereich Künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen (ML) und das Training dieser Modelle.

Schon 2029 bis zu 527,5 Zettabyte neue Daten pro Jahr

Laut IDC Global DataSphere Forecast steigt das jährliche Volumen an generierten Daten bis 2029 auf 527,5 Zettabyte (ZB) an – und rund 80,9 Prozent davon werden von großen Unternehmen und/oder Rechenzentren produziert (Enterprise).

Um mit dieser Informations- und Datenflut mithalten zu können, benötigen Unternehmen jeder Größe, Rechenzentren und Hyperscaler insbesondere eines: skalierbaren, kosteneffizienten Datenspeicher, der die immer weiter ansteigende Nachfrage abdecken kann. HDDs liefern die hierfür notwendigen Kapazitäten bei gleichzeitig hoher Verlässlichkeit und niedrigen Gesamtbetriebskosten (TCO).

TCO als Wettbewerbsvorteil der HDD

Obwohl Flash-basierte Speicherlösungen wie SSDs immer größer und schneller werden, liegen die Produktionskosten pro TB deutlich über denen von HDDs. Zudem unterliegt NAND-Speicher größeren Preisschwankungen. HDDs hingegen bieten durch planbare Kosten und einen unschlagbaren TCO ein Sicherheitsnetz für Unternehmen und Rechenzentren – insbesondere im großflächigen Einsatz.

Ein niedriger TCO ist vor allem für große Unternehmen, Rechenzentren und Hyperscaler wichtig. Diese müssen ihre IT-Infrastruktur schnell skalieren und dabei Kapital- (CapEx) und Betriebskosten (OpEx) optimieren können. Dafür werden alle Kosten berücksichtigt – Anschaffungskosten, Energiekosten, Reparatur und Wartung. Die Beschaffungskosten pro TB sind bei HDDs deutlich niedriger als bei Flash. Höhere Kapazitäten reduzieren zudem Platz- und Energieverbrauch sowie Wartungskosten. Ein anschauliches Beispiel: Der Umstieg von 24-TB-CMR-Festplatten auf 32-TB-UltraSMR-Laufwerke für 2 Petabyte (PB) Speicherkapazität kann die benötigte Serveranzahl um 25 Prozent senken und den Energieverbrauch pro TB um 20 Prozent reduzieren.

Geringere Kosten durch Innovation

Ein niedriger TCO ist auch bei HDDs keine Selbstverständlichkeit, sondern das Resultat kontinuierlicher Innovationen, die die kontinuierlichen Verbesserung der Speicherdichte und Lebensdauer von Festplatten zum Ziel haben.

Für Rechenzentren und Hyperscaler sind die folgenden fünf Schlüsseltechnologien derzeit besonders aktuell:

1. 11-Disk-HDDs
   Festplatten speichern Daten auf Magnetscheiben, den so genannten Plattern. Ihre Anzahl zu erhöhen, ist ein Ansatz, um die Speicherkapazität nach oben zu treiben. 2013 war Western Digital der erste Hersteller, der mit HelioSeal Festplatten mit Helium füllte und damit neue Maßstäbe setzte: Enthielt die größte, im Handel erhältliche 3,5- Zoll-HDD vor 12 Jahren noch sieben Platter, Waren es vor zehn Jahren noch sieben Platter, fertigt das Unternehmen heute als weltweit erster Hersteller heliumgefüllte Festplattenlaufwerke mit bis zu 11 Magnetscheiben in Serie – bei gleichem Formfaktor.

2. UltraSMR
   Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Speicherkapazität ist Shingled Magnetic Recording (SMR). Bei dieser Technologie werden die Datenspuren auf den Magnetplatten überlappend geschrieben, wie Schindeln auf einem Dach. Dadurch passen mehr Informationen auf die gleiche Fläche. Mit UltraSMR entwickelte Western Digital diese Technologie weiter und erreicht damit heute Kapazitäten von bis zu 32 TB – ganze 6 TB mehr als in CMR HDDs. Kunden, die die erforderlichen Softwareanpassungen für SMR umsetzen, profitieren von höherer Kapazität und einem verbesserten TCO.

3. OptiNAND
   Mit OptiNAND entwickelte Western Digital eine eigene Technologie, bei der Flash-Speicher direkt in der Festplatte integriert wird. Die Verwaltungsfunktionen der HDD können die Geschwindigkeit und Kapazität des NAND-Speichers verwenden – das schafft mehr nutzbaren Speicherplatz und verbessert die Gesamtleistung des Laufwerks. Der Grund: Erweiterte Metadaten und Tasks können auf das eingebettete Flash-Gerät ausgelagert werden, auf den Magnetscheiben verbleibt Platz für weitere Spuren. Darüber hinaus kann OptiNAND im Fall einer Notabschaltung (EPO) bis zu 50 Mal mehr Metadaten sicher schreiben und speichern als HDDs früherer Generationen.

4. ArmorCache
   ArmorCache ist die fortschrittliche Datenschutztechnologie von Western Digital, die Daten auch in EPO-Szenarien ohne Leistungseinbußen schützt. Durch die Kombination von schnellem Schreib-Cache mit nichtflüchtigem Speicher stellt das System sicher, dass gerade verarbeitete Informationen auch bei abruptem Stromverlust erhalten bleiben. Kunden erhalten die Leistungsvorteile des Schreib-Caching verbunden mit der zusätzlichen Sicherheit der Datenintegrität – ideal für Unternehmen und Rechenzentren, in denen Betriebszeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind.

5. Triple-Stage-Actuator (TSA)
   TSA ist eine weitere Branchenneuheit von Western Digital und trägt entscheidend zur kontinuierlichen Steigerung der HDD-Kapazitäten bei. Aktuator bezeichnet den Mechanismus, der den Lesekopf einer Festplatte über der Medienoberfläche positioniert. Was ursprünglich mit einstufigen Aktuatoren begann, entwickelte sich über die Jahre hin zur dreistufigen Technologie. TSA-fähige Laufwerke kombinieren praxiserprobte Verfahren, um drei unabhängige Drehpunkte zu schaffen. Die so verbesserte Beweglichkeit sorgt für eine größere Präzision der Kopfbewegung, reduziert Resonanzen und Vibrationen und verkürzt die Suchzeit bei Lese-/Schreibprozessen.

Dank dieser technologischer Innovationen bieten HDDs in Rechenzentren und Hyperscale-Umgebungen heute Kosteneffizienz, kontinuierlichen Betrieb und Leistungserhalt sowie optimale Gesamtbetriebskosten (TCO) bei großflächigem Speichereinsatz. Weitere Details zu den oben genannten Technologien finden sich in den Tech Briefings von Western Digital (Englisch):

• Continuous Innovation for Highest Capacities and Lower TCO (PDF)
• Innovative Design for Storage Enclosures Reduces Field Drive Returns by 62% (PDF)

Im Ergebnis liefern HDDs in Rechenzentren und Hyperscale-Umgebungen heutzutage, was es braucht: Kosteneffizienz, Betriebs- und Leistungskontinuität sowie die höchste Speicherkapazität in Relation zu den TCO.

HDDs: Innovativ und bereit für die Zukunft

Wenn es um skalierbare und kosteneffiziente Datenspeicherung im Rechenzentrum geht, bleiben HDDs unverzichtbar. Ein Grund dafür: Festplattenhersteller wie Western Digital setzen immer wieder neue Maßstäbe – gestützt auf 70 Jahre technologischer Neuerungen. Wer hätte gedacht, dass es im Jahr 2025 HDDs mit 32 TB pro Laufwerk geben wird?

Und die öffentliche Roadmap verspricht: Es wird so weiter gehen. Durch Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) könnten bereits nächstes Jahr Kapazitäten von mehr als 40 TB pro Laufwerk möglich sein – zukünftig sind 100 TB pro Laufwerk sowie Heat-Dot Magnetic Recording (HDMR) geplant.

Im Fokus der Innovation steht für Western Digital der Mehrwert für die Kunden. Deshalb ermöglichen sie ihnen die flexible Einführung von HAMR, sobald es wirtschaftlich sinnvoll ist. Im Rahmen dieser Strategie arbeitet das Unternehmen parallel an der Weiterentwicklung von Technologien wie Energy-Assisted Perpendicular Magnetic Recording (ePMR), UltraSMR und HAMR. Gemeinsame Tests mit Cloud-Anbietern und Hyperscalern laufen bereits: Eine Qualifizierung der HAMR-Festplatten wird bis Ende 2026 erwartet, die Serienauslieferung ist für die erste Jahreshälfte 2027 geplant.

Western Digital verfolgt einen gezielten Innovationsansatz: Neue HDD-Technologien werden erst dann eingeführt, wenn sie umfassend getestet und qualifiziert wurden und einen klaren Mehrwert für Kunden, Partner und den Massenmarkt bieten. Das Unternehmen arbeitet mit Hyperscalern, Rechenzentren und weiteren Partnern daran, die Zukunft der Festplattentechnologie aktiv zu gestalten – und genau die Speicherlösungen bereitzustellen, die unsere datengetriebene Welt benötigt.