- Seagate impulsa discos duros HAMR que pasarán de los 30 TB actuales a unos 120 TB por unidad mediante mayor densidad de plato y diseños multicapa.
- La tecnología HAMR calienta zonas nanométricas del plato para escribir datos más densos, apoyándose en nuevas aleaciones magnéticas y cabezales avanzados.
- Los HDD mantendrán su papel clave en centros de datos por su bajo coste por terabyte, pese al auge de los SSD, especialmente para almacenamiento masivo y en frío.
- Para sostener el rendimiento por TB, Seagate combina HAMR con actuadores múltiples como Mach.2 y explora películas nanogranulares multicapa en colaboración con otros centros de investigación.
La industria de los discos duros mecánicos lleva años escuchando que está acabada por culpa de los SSD, pero la realidad es bastante distinta: mientras los sólidos dominan el mercado doméstico, los HDD siguen evolucionando a lo grande en los centros de datos. Y el mejor ejemplo es el plan de Seagate para colocar en el mercado unidades de hasta 120 TB por disco en el plazo aproximado de una década.
Detrás de esa cifra mareante hay algo más que marketing: nuevos materiales, tecnologías de grabación como HAMR, diseños multicapa de los platos y hasta sistemas con varios actuadores para mantener el rendimiento a raya. Todo ello con un objetivo muy claro: reducir el coste por terabyte, facilitar el salto al petabyte y dar respuesta a la brutal cantidad de datos que generan la IA, el Big Data, el IoT y la nube.
El punto de partida: prototipos de 55 TB y 6,9 TB por plato
Aunque se hable de 120 TB como meta a largo plazo, el camino ya está bastante encarrilado. Seagate ha mostrado en entornos de laboratorio un disco duro basado en tecnología HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) que consigue una densidad de nada menos que 6,9 TB por plato, y que se traduce en una unidad funcional en torno a los 55 TB de capacidad total.
Este prototipo duplica aproximadamente la densidad de área de los discos HAMR comerciales actuales y se presentó en una conferencia académica en Japón como demostración de hasta dónde puede llegar la evolución de los platos magnéticos. Según la propia compañía, lograr 6,9 TB por plato supone un hito importante, hasta el punto de que ya están probando internamente versiones de 8 TB por plato para seguir apretando el límite.
La hoja de ruta que maneja Seagate contempla que los discos con 7 TB o más por plato empiecen a fabricarse en serie a comienzos de la década de 2030. A partir de ahí, la previsión es continuar escalando hasta 15 TB por plato o incluso más en un plazo de unos diez años, lo que abre la puerta a capacidades de varios cientos de terabytes por unidad e incluso a niveles de varios petabytes combinando tecnologías multicapa.
Hay que tener claro que estos avances no están pensados para el usuario doméstico medio, que con 1 o 2 TB tiene de sobra para juegos, aplicaciones, fotos y poco más. Son pasos orientados sobre todo a servidores, soluciones de backup, almacenamiento en frío, grandes NAS, archivos de vídeo y centros de datos, donde reducir el número total de discos significa también menos consumo, menos calor que disipar, menos racks ocupados y una gestión más sencilla.
HAMR: así funciona la grabación magnética asistida por calor
La clave de esta escalada de capacidad está en HAMR, la grabación magnética asistida por calor. A diferencia de la grabación magnética perpendicular tradicional (PMR), HAMR utiliza un diminuto láser integrado en el cabezal de escritura que calienta de forma muy localizada una zona nanométrica del plato en el momento exacto de la escritura.
Al elevar la temperatura durante una fracción de segundo se reduce la resistencia magnética del material, lo que permite al cabezal reorientar los dominios magnéticos en regiones mucho más pequeñas de forma estable. En cuanto la zona se enfría, la información queda “congelada” y bien fijada, haciendo posible una densidad de grabación muy superior a la de los discos PMR y sus derivados.
Este enfoque exige platos especiales: en lugar de los típicos discos de aluminio o cristal con películas granulares de CoCrPt-SiO2, Seagate emplea platos de vidrio con aleaciones de hierro y platino (FePt) de alta anisotropía magnetocristalina, capaces de mantener granos magnéticos muy pequeños sin perder estabilidad térmica.
Según los planes de la marca, HAMR permite saltar en incrementos de 4, 6 o incluso 10 TB de una sola vez entre generaciones de producto, mientras que la tecnología PMR estaba prácticamente agotada y sólo admitía subir 1 o 2 TB por modelo. Gracias a ello, Seagate ha podido lanzar unidades de 20 TB y ahora 30 TB comerciales, y confía en llegar a 50 TB en torno a 2026, escalar a 100 TB hacia 2030 y superar la barrera de 120 TB al inicio de la siguiente década.
HAMR no sólo requiere rediseñar los platos, sino también cabezales, controladores y electrónica de control, además de procesos de fabricación más complejos y costosos. Aun así, Seagate está convencida de que, a largo plazo, el coste por GB y el TCO (coste total de propiedad) de los HDD seguirá siendo inferior al de los SSD en entornos masivos, conservando su papel como almacenamiento más rentable por terabyte.
De los 30 TB actuales a los 120 TB: la nueva hoja de ruta
En estos momentos, Seagate ya comercializa discos duros de 3,5 pulgadas y 20 TB basados en HAMR, y ha anunciado modelos de 30 TB que empiezan a desplegarse en el mercado profesional. A partir de ahí la compañía ha presentado una hoja de ruta bastante agresiva que marca tres grandes hitos: 50 TB alrededor de 2026, 100 TB hacia 2030 y unidades de 120 TB en la década posterior.
Para lograrlo, la empresa no se limita a mejorar la densidad de cada plato; también colabora con socios como Sony, NIMS y la Universidad de Tohoku en el desarrollo de nuevos cabezales HAMR capaces de trabajar con configuraciones de platos magnéticos multicapa sin comprometer la fiabilidad de los datos.
El salto de los 30 TB actuales a los 120 TB previstos supone, básicamente, multiplicar por cuatro la capacidad a base de combinaciones de platos más densos (más terabytes por plato), más número de platos por unidad y la adopción de estructuras multicapa dentro de un mismo soporte magnético. En laboratorio ya se ha comprobado que estas tecnologías funcionan integradas en el empaquetado estándar de un HDD.
Seagate no está sola en esta carrera. Western Digital, su gran rival en el mercado de los discos mecánicos, sigue una estrategia paralela con su propia evolución tecnológica. La compañía planea introducir sus primeros discos HAMR en 2027 con hasta 44 TB de capacidad y, más adelante, apunta a modelos de 100 TB hacia 2030 gracias a una técnica denominada HDMR (Heat Dot Magnetic Recording), según sus comunicados a inversores.
En cualquier caso, hay que tener en cuenta que, por ahora, muchos de estos modelos existen únicamente como prototipos de laboratorio y hojas de ruta. Entre la demo académica y el producto que llega al rack de un centro de datos hay un largo tramo que pasa por escalar la fabricación, validar la fiabilidad a largo plazo, ajustar la electrónica y definir interfaces adecuadas para mover semejante cantidad de datos con garantías.
Multicapa y películas nanogranulares: el truco para llegar a 120 TB
Más allá de aumentar la densidad de área en un solo plano, los investigadores de Seagate y otros grupos han empezado a explorar estructuras multicapa dentro de cada plato. La idea es bastante potente: en lugar de tener una única capa de grabación magnética, se apilan varias capas de material grabable, cada una con propiedades magnéticas y térmicas ligeramente distintas.
En los trabajos publicados por Seagate junto a NIMS y la Universidad de Tohoku se plantea el uso de dos películas nanogranulares de FePt-C separadas por una capa intermedia de Ru-C con estructura de cristal cúbico. Cada una de esas capas tiene su propia temperatura de Curie (el punto en el que pasa de ser ferromagnética a paramagnética), lo que permite, ajustando el calentamiento del láser HAMR y el campo magnético del cabezal, grabar bits diferentes en cada capa dentro del mismo espacio vertical.
Con este enfoque se crea una especie de “edificio” de bits apilados verticalmente sobre el mismo punto físico del plato, en vez de extenderse sólo en la superficie. El resultado potencial es un incremento brutal de la densidad de almacenamiento sin necesidad de reducir hasta el extremo el tamaño de cada grano magnético en la superficie.
Los primeros experimentos de este diseño multicapa han sido exitosos en laboratorio y muestran que es posible integrarlo dentro de un formato de disco duro convencional sin tener que inventar una carcasa totalmente nueva. Aun así, todavía se trata de una tecnología en fase temprana, con muchos retos por delante en cuanto a repetibilidad de fabricación, control de temperaturas y gestión del ruido magnético entre capas.
Según las predicciones de los equipos de investigación implicados, la combinación de películas nanogranulares multicapa y HAMR podría permitir alcanzar alrededor de 120 TB en un único disco con 10 platos, una cifra que hoy parece de ciencia ficción pero que encaja con la evolución esperada de la densidad y del número de platos por unidad.
Por qué los HDD siguen teniendo futuro frente a los SSD
A pesar de que la mayoría de los usuarios de PC ya se han pasado al SSD, los discos duros magnéticos están lejos de desaparecer. En el mercado de consumo hay cada vez más equipos sólo con SSD, pero cuando miramos a servidores, almacenamiento empresarial y centros de datos, los HDD siguen siendo la solución estrella.
La razón es simple: la relación precio por gigabyte de los discos mecánicos sigue siendo mucho mejor que la de la memoria flash, especialmente cuando hablamos de decenas o cientos de terabytes. Para guardar grandes volúmenes de datos que no necesitan un acceso ultra rápido, como copias de seguridad, archivado, contenido multimedia masivo o datos de entrenamiento de IA “en frío”, el HDD sigue dando más por menos dinero.
Además, la llegada de tecnologías como HAMR y las estructuras multicapa garantizan que los HDD puedan seguir aumentando su capacidad durante muchos años, mientras que los SSD, aunque mejoran en densidad, afrontan otros límites físicos y problemas de resistencia de las celdas de memoria al escalar tanto la cantidad de bits por celda como el número de capas 3D NAND.
Para las empresas, estos avances significan que, frente al crecimiento descontrolado de datos que provocan el Big Data, el IoT, la analítica avanzada y los modelos de IA cada vez más grandes, todavía hay un camino claro para seguir aumentando la capacidad de los racks sin disparar los costes de forma prohibitiva.
Por eso, fabricantes como Seagate insisten en que los discos duros seguirán vivos más allá de la próxima década, coexistiendo con los SSD en una especie de binomio estable: los sólidos para rendimiento y baja latencia, los mecánicos para capacidad masiva y almacenamiento económico.
Rendimiento: el reto de las IOPS por terabyte y la tecnología Mach.2
No todo es meter más terabytes en la carcasa. A medida que aumenta la capacidad de cada disco, las métricas de rendimiento por terabyte, sobre todo las IOPS aleatorias (operaciones de entrada/salida por segundo) por TB, tienden a empeorar si el diseño no se refuerza. Lees y escribes en más superficie con prácticamente el mismo número de cabezales, así que el ratio de operaciones por unidad de capacidad termina bajando.
Para un usuario doméstico esto puede pasar desapercibido, pero en un centro de datos, donde el servicio se mide con lupa, los operadores quieren mantener un nivel de IOPS por TB razonablemente constante. Si las IOPS por terabyte caen demasiado conforme se sube de capacidad, toca compensarlo con más discos, cachés más grandes u otras inversiones en infraestructura, lo que reduce parte del ahorro conseguido al meter más teras en cada unidad. Por eso es útil comparar y supervisar discos duros para evaluar el impacto real en rendimiento.
Una de las formas más directas de combatir este problema es utilizar más de un actuador con cabezales de lectura/escritura independientes dentro del mismo disco. Seagate lleva tiempo experimentando con su tecnología Mach.2, que introduce un doble actuador capaz de trabajar en paralelo sobre distintas zonas del plato, casi como si fuesen dos discos en uno.
Las primeras unidades Mach.2 basadas en PMR se han distribuido en cantidades limitadas a clientes selectos, y la idea es llevar este enfoque a futuros discos HAMR de altísima capacidad, mejorando tanto las velocidades secuenciales como la capacidad de atender muchas operaciones pequeñas repartidas por todo el disco.
La combinación de actuadores múltiples, mayor densidad de área, nuevos materiales y técnicas como HAMR y las películas multicapa dibuja un escenario en el que los discos duros no sólo seguirán creciendo en tamaño, sino que también podrán mantener un rendimiento aceptable por terabyte para no quedarse atrás en el día a día de los centros de datos.
Quién necesita realmente un disco duro de 120 TB
Visto desde el punto de vista de un usuario de PC, hablar de 120 TB en una sola unidad puede sonar a exageración. La mayoría de la gente se mueve entre 1 y 2 TB totales en su equipo, y muchas veces con parte de ese espacio sin usar. De hecho, un disco de 120 TB equivaldría a más de 120 veces la capacidad típica de un PC doméstico actual, lo que parece completamente fuera de escala para instalar juegos, guardar fotos o almacenar series.
Sin embargo, el enfoque cambia radicalmente cuando miramos a las empresas tecnológicas, los proveedores de nube, las plataformas de vídeo, las compañías que trabajan con IA y modelos de lenguaje gigantescos o las organizaciones que almacenan datos médicos, científicos o financieros durante años. Para ellos, pasar de docenas a cientos de terabytes por unidad puede marcar la diferencia en términos de costes, espacio ocupado y eficiencia energética.
Con discos de 120 TB resulta mucho más fácil dar el salto al petabyte (1.000 TB) con pocas unidades, algo que hoy en día exige combinar varias docenas de discos de gran capacidad en cabinas específicas. Reducir el número de unidades simplifica el diseño de los racks, la refrigeración, el cableado y el mantenimiento, además de disminuir el riesgo global de fallo asociado a tener muchos más componentes mecánicos.
Al mismo tiempo, estos discos de enorme capacidad serían ideales para almacenamiento en frío, es decir, para datos que casi no se consultan pero que deben conservarse durante años: desde copias de seguridad críticas hasta bibliotecas multimedia, registros de sensores o históricos de entrenamientos de modelos de IA, donde lo importante es guardar mucho durante muchísimo tiempo al menor coste posible.
Eso no significa que el usuario particular no vaya a ver jamás estas capacidades, pero es probable que, al menos en una primera fase, los HDD de 120 TB queden reservados al segmento empresarial y a entusiastas con necesidades muy específicas o presupuestos generosos, mientras las versiones de consumo se quedan varios pasos por detrás en capacidad bruta.
Mirando todo este panorama, queda claro que los discos duros aún tienen un recorrido largo y muy interesante: lejos de estar muertos, se están transformando con HAMR, platos multicapa, nuevos cabezales y actuadores dobles para seguir siendo el soporte de confianza cuando lo que importa es almacenar cantidades descomunales de información sin arruinarse en el intento.
