A Corrida dos HDDs: Rumo aos 100TB e Exabyte

O Futuro dos HDDs: Uma Visão Geral

Seagate, Toshiba e Western Digital são os únicos fabricantes restantes de unidades de disco rígido (HDDs). A demanda por HDDs está em alta novamente, impulsionando a inovação nessas empresas.

Embora os HDDs compartilhem similaridades, cada fabricante adota tecnologias subjacentes distintas – desde métodos de gravação a materiais dos discos. Isso resulta em roteiros de desenvolvimento marcadamente diferentes.

Crescimento Exponencial de Dados

• Em 2024, máquinas e pessoas geram mais de 400 milhões de terabytes de dados diariamente.
• A maior parte desses dados vai para data centers.
• Gartner prevê um crescimento anual de 19,5% na capacidade de armazenamento de data centers entre 2024 e 2029, atingindo 3,19 zettabytes.
• Apesar do avanço dos SSDs, a maior parte dos dados continuará em HDDs devido ao menor custo por TB.

O Mercado de HDDs e a Dominância Nearline

• O mercado de HDDs encolheu drasticamente, de 220 fabricantes para apenas três em 2026.
• Apesar disso, HDDs permanecem competitivos para data centers de IA e tradicionais devido ao custo por TB, densidade e desempenho.
• Mais de 60% dos HDDs enviados hoje são ‘nearline’, para armazenamento de dados que precisam de acesso relativamente rápido.
• Outras categorias incluem HDDs para NAS, vigilância, desktops (em declínio) e notebooks (quase extintos).

Estabilidade e Crescimento nas Vendas

• A Nidec estima 125 milhões de HDDs enviados no AF2024, um crescimento impulsionado pela demanda de data centers de IA.
• Relatórios da Hoya (substratos de vidro) e Resonac (discos para HDDs) confirmam o aumento nas vendas de unidades em 2025.
• A demanda por substratos de 3,5 polegadas teve crescimento de dois dígitos, e a Hoya está aumentando sua capacidade de produção.

EAMR: Tecnologias de Gravação Magnética Assistida por Energia

• Todos os fabricantes adotaram o EAMR (Energy-Assisted Magnetic Recording), mas com abordagens distintas.
• A Seagate lidera com HDDs HAMR de 44TB, já enviados a provedores de nuvem.
• Toshiba e WD seguem com FC-MAMR e ePMR/ePMR2, adotando estratégias mais cautelosas.
• A transição para HAMR deve levar a HDDs de ~100TB por volta de 2030-2031, com a adoção de discos de vidro e liga FePt.
• Capacidades máximas de HDDs geralmente usam gravação shingled (SMR).

Seagate: Apostando Tudo no HAMR

• A Seagate focou no HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) como sua principal tecnologia EAMR.
• Após mais de uma década de desenvolvimento e superação de desafios, a Seagate lançou seus HDDs Mozaic 3+ Exos em Q1 2024.
• Já está enviando drives Mozaic 4 de 44TB para clientes selecionados, com planos de expandir em 2027.
• Roteiro ambicioso: 50TB (2027), 60TB (2029-2030), 80+TB (2031) e ~100TB com a liga FePt L1₀.

Toshiba: Estratégia Cautelosa com FC-MAMR

• A Toshiba adota uma estratégia de risco calculado, focando em mercados específicos.
• Seu roteiro prioriza o FC-MAMR (Flux-Controlled Microwave-Assisted Magnetic Recording) com escalonamento mecânico.
• Atualmente, oferece drives M12-series de 28TB (CMR) e 30TB-34TB (SMR) baseados em FC-MAMR.
• Plano de chegar a ~40TB por volta de 2027 com melhorias no FC-MAMR e mais platters (até 12).
• HDDs HAMR estão previstos para 2026-2027, mas como veículos de teste, não produtos de alto volume.
• A transição para HAMR ocorrerá apenas para grandes saltos de densidade.

Western Digital: Roteiro Multi-track com ePMR e HAMR

• A WD abandonou o MAMR e foca em ePMR/ePMR2, que coexistirá com HAMR.
• Sua estratégia multi-track visa maximizar rendimentos e desriscar transições tecnológicas.
• Ofertas de 40TB em 2024 usam ePMR com SMR e 11 platters de alumínio.
• Transição para HAMR com drives de 40TB e 44TB em produção de volume por volta de 2027, usando platters de vidro.
• O roteiro da Hoya sugere uma rampagem lenta para os platters de vidro da WD.
• Espera-se usar ePMR + SMR e HAMR até 60TB (2028/2029), com um roteiro agressivo para HAMR após 60TB.
• Metas de ~100TB em 2029-2030 e 140TB+ nos anos 2030 com mídia avançada.

Inovações em Desempenho e Eficiência

Seagate: Multi-Actuator para QoS

• A Seagate já oferece HDDs Mach.2 com dois atuadores, dobrando o desempenho de IOPS por TB.
• Planos para aumentar o número de atuadores para melhorar ainda mais o QoS.

Western Digital: Drives de Alto Desempenho e Otimizados para Energia

• A WD dividirá sua linha de HDDs em:
  • High-Performance: Visam 8x mais largura de banda e 4x mais I/O. Incluem designs com mais de uma cabeça e atuadores duplos (Dual-Pivot) para 2028.
  • Power-Optimized: Para armazenamento ‘ativo frio’, focam na redução de consumo de energia em ~20% e desempenho previsível. Competirão com SSDs 3D QLC a partir de 2027.

Conclusão: Um Mercado em Constante Evolução

• Apesar do encolhimento do mercado, Seagate, Toshiba e Western Digital competem ferozmente em capacidade e desempenho.
• Cada uma com abordagens tecnológicas distintas:
  • Seagate: Totalmente focada em HAMR, já com 44TB e mirando 100TB no início de 2030.
  • Toshiba: Cautelosa, maximizando MAMR e escalonamento mecânico antes de HAMR.
  • Western Digital: Estratégia multi-track, estendendo ePMR até 60TB enquanto rampas HAMR para 100TB+ em 2030.
• Além da capacidade, Seagate e WD buscam melhorias de desempenho com designs multi-atuador e dual-pivot.
• A WD também desenvolve drives otimizados para energia para armazenamento ‘ativo frio’.
• A indústria de HDDs, após 70 anos, continua vibrante, buscando maior densidade, eficiência e desempenho, mantendo o custo competitivo por TB.