存储专题 | 第15期:100TB的天花板,铁铂说了算
存储专题 | 第15期:100TB的天花板,铁铂说了算
11月4日,希捷官宣 Mozaic 4+ 平台量产:44TB 的 HAMR 盘,两家头部云厂商已经用上了。大家的目光都落在"44"这个数字上——但今天这篇,想带你看数字底下那层皮。
一张盘片,能写多少数据,从来不是"盘有多大"决定的,是"磁颗粒能做多小"决定的。而颗粒能做多小,是一层叫铁铂的合金说了算。这期我们就拆开看:100TB 的天花板,到底钉在哪一层材料上。
一、44TB量产之后,看什么
先说这周最实在的三条。第一条,希捷 Mozaic 4+ 正式官宣:44TB HAMR 盘在两家超大规模云厂商量产出货,路线图指向单碟 10TB、整机 100TB。这次新闻稿里多了一句以前没说透的——激光器是希捷自研自造的纳米光子器件,垂直整合。翻译一下:HAMR 量产最难的良率和供应链,不再看人脸色了。
第二条,零售盘实况。第三方按 10 月 21 日和 11 月 1 日两次核验的盘点:美国零售在售的 30TB 以上新盘,清一色是希捷 HAMR CMR;32TB IronWolf Pro 单盘约 1400 美元,1 月发布时定价才 850 美元左右,缺货把价格推高了一半还多。西数的 40TB 至今没公布型号名和转速——ePMR 那边还在认证爬坡。
第三条,价格还在分家。国内 UP 主按 10 月 26 日采集价回溯:16TB 涨幅 249%、18TB 225%,6TB 也有 102%;亚马逊内盘 TB 指数 11 月 4 日报 37.92 美元。另一头,NAND 那边企业级 SSD 合约 Q4 再涨 15–20%,消费级现货却停涨了。机械盘合约涨价的锚,还在收紧。
二、盘片里那层铁铂
硬盘五十年的容量史,就是一部和一道墙的缠斗史。这道墙叫超顺磁极限(superparamagnetic limit):磁颗粒小到一定程度,常温下的热扰动就能把它"吹"翻,数据自己丢了¹。PMR 时代把磁畴竖起来,勉强撑到约 1Tb/in²²。再往下,写磁头最大只能打出约 1.4 特斯拉的磁场³——想保住数据,得用"写不动"的硬磁材料;用了硬磁材料,磁头又写不动。这就是磁记录三难困境:热稳定性、信噪比、可写性,三者不可兼得³。
HAMR 的解法很暴力:写之前先拿激光把介质加热到居里温度附近,矫顽力骤降,磁头趁热写进去,冷却后"冻住"³。介质因此可以换成铁铂(FePt)合金——L1₀ 有序相的各向异性常数高达 7×10⁵ J/m³,是传统介质的数倍⁴,常温下稳如磐石,加热到约 450°C 才肯"松口"。
但铁铂这层皮,底下还得换骨头。传统铝盘片导热太好,热量散掉、热梯度立不起来;HAMR 盘片一律换成玻璃基板——昭和电工 2020 年的 HAMR 介质就是玻璃基板加铁铂磁性膜,目标 5–6Tb/in²⁵。玻璃之上还要叠热沉层、中间层,精确控制热量"下去多快";最外层的保护膜得扛住 400°C 以上的反复烘烤,还要和磁头保持约 5 纳米的飞行高度²⁶。盘片从"一块铝",变成了一座纳米级的热工建筑。
当前工程状态分三层。已量产:希捷 Mozaic 3+ 单碟 3TB、Mozaic 4+ 单碟超 4TB,44TB 整机出货⁵,介质是与昭和电工商讨的铁铂超晶格结构⁴。实验室:NIMS、希捷与东北大学演示了双层 FePt-C 颗粒介质,用不同激光功率分层写入,面密度超 10Tb/in²,对应 120TB 以上的整机⁷。路线图:希捷单碟 10TB、整机 100TB;西数 ePMR 延到 60TB、HAMR 2029 年到 100TB⁸。
关键数据看三组。第一,加热光斑:1Tb/in² 时 26nm×26nm,50Tb/in² 时要压到 4nm×4nm 以下²——光斑每缩小一代,纳米光子器件就难一截。第二,面密度:量产 HAMR 约 4Tb/in²³,实验室双层介质 10Tb/in²⁷,而 PMR 时代的超顺磁墙约在 1Tb/in²²。第三,Nature 2026 年的论文把"热可写性"列为第四难:加热时的热涨落会导致"回写"错误,颗粒越小越难一次写准³。
天花板在哪?短期看,100TB 不是介质问题,是工程问题:10Tb/in² 的双层介质实验室已经通了,难的是磁头、激光、伺服、固件整套跟上,还要把成本摊进每 TB 售价。长期看,真正的墙在 50Tb/in² 附近:4 纳米的光斑、原子级平整的玻璃、单个晶粒的均匀性——那是另一套物理。
对选型的人,四条实在的:第一,HAMR 盘是"玻璃加铁铂加激光"的三件套,任何一代换代都要三件套同时成熟——看路线图别只看 TB 数,问介质、磁头、激光谁先掉队。第二,双层介质证明 100TB 不需要换物理原理,意味着当前 HAMR 平台的生命周期比想象的长,机型选型可以按"平台"押注。第三,热可写性是 HAMR 独有的新失效模式,早期批次的误码率曲线值得单独跟踪,别拿 PMR 时代的经验直接套。第四,玻璃基板加铁铂的成本结构,决定了 HAMR 盘降价慢——"按 $/TB 定价不打折"的底气,一半写在介质账上。
觉 然 小 注
有意思的是,这轮容量竞赛的赢家,不是"磁"先突破的,而是"热"先搞定的。希捷领先的本质,是先把纳米光子激光器做成了自研自造的工业品——11 月 4 日新闻稿里那句"垂直整合",才是全文最贵的一句。
西数用 ePMR 续命、东芝用微波绕路,绕的都是同一件事:不敢在介质上动大手术。而介质恰恰是整条路线图里最难外包的一环。看存储路线图,有个简单的判据:谁在介质上有自己的东西,谁才有后半程。盘厂的电话会都在谈 TB 数,真正的分水岭藏在盘片里。
引用与出处
[1] EngineerFix. How Magnetic Storage Devices Work and Their Limits. 2025. https://engineerfix.com/how-magnetic-storage-devices-work-and-their-limits/
[2] Center for Nanomagnetic Systems, University of Houston. Heat-Assisted Magnetic Recording. https://uh.edu/cns/hamr.htm
[3] Scientific Reports. Role of FePt grain size on writing performance for next-generation magnetic recording technology. 2026. https://www.nature.com/articles/s41598-026-45522-0
[4] 6DOnline(转述希捷 2024-01 Mozaic 3+ 发布). Seagate Unveils Mozaic 3+ HDD Platform as HAMR Readies for Volume Ramp. https://www.6donline.com/seagate-unveils-mozaic-3-hdd-platform-as-hamr-readies-for-volume-ramp/
[5] UMA Technology(梳理昭和电工 2020 公告). Showa Denko HAMR Platters and the Road to 80TB Hard Drives. 2026. http://umatechnology.org/the-road-to-80tb-hdds-how-showa-denkos-hamr-platters-could-enable-future-hard-drives/
[6] Wikipedia. Heat-assisted magnetic recording. https://en.wikipedia.org/wiki/Heat-assisted_magnetic_recording
[7] Tom's Hardware(转述 Acta Materialia 论文). Seagate demonstrates 3D magnetic recording for 120+ TB HDDs. 2024. https://www.tomshardware.com/pc-components/hdds/seagate-demonstrates-3d-magnetic-recording-for-120-tb-hdds-dual-layer-media-stacks-data-bits-in-hamr-drives
[8] Western Digital. Western Digital Accelerates Storage Innovation for AI Era. 2026-02-03. https://www.westerndigital.com/company/newsroom/press-releases/2026/2026-02-03-western-digital-accelerates-storage-innovation-for-ai-era
作者:小羲
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系列目录
存储专题第 1 期《HAMR 已经出货了,但还没到闭眼买的时候》|第 2 期《40TB这道关,西数用ePMR绕过去了》|第 3 期《故障率这笔账,怎么算才对》|第 4 期《40TB这道题,西数走了两条路》|第 5 期《氦气封住了,寿命怎么算》|第 6 期《碟数上去了,磁头跟得上吗?》|第 7 期《SMR多出来的容量,代价谁来付》|第 8 期《盘越大,重建越险:RAID 的时间账》|第 9 期《AI存储的冷热账:盘放在哪一层》|第 10 期《100TB之前,先看懂这面墙》|第 11 期《国产盘,到底卡在哪几样》|第 12 期《HAMR 盘用满一年,激光还好吗》|第 13 期《磁头这门生意,正在替盘厂交卷》|第 14 期《微波这条路,东芝走到头了吗》|第 15 期《100TB的天花板,铁铂说了算》(本期)
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