データセンター向けHDDを約30％大容量化する技術、都市大が開発

東京都市大学(都市大)は2月21日、データセンター向けHDDの容量を、従来比でおよそ30％大容量化できる技術を開発したと発表した。

同成果は、都市大工学部機械システム工学科の藪井将太准教授、千葉工業大学工学部の熱海武憲教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、磁性に関する基本的な物理学から工学的な応用までを扱うIEEE系の学術誌「IEEE Transactions on Magnetics」に掲載された。

データ爆発によって増加の一途を辿るデータを保存するためにデータセンターではHDDが価格、信頼性、消費電力などの観点からHDDの活用が続いており、今後もこの傾向は続くと見られており、HDDの大容量化ニーズも高まっている。

こうした背景を受け、研究チームは今回、HDDのディスク上1bitあたりの物理サイズを低減するべく、ヘッドの位置決め制御系に着目することにしたという。ディスクには磁性体が塗布されており、その極性で0と1の情報が保持され、その極性情報のコントロールと読み取りは磁気ヘッドによって行われている。そのため、プラッタあたりの記録密度を向上させるのと同時に、磁気ヘッドの位置決め精度を向上させることも求められている。

磁気ヘッドは、ボイスコイルモータ(VCM)とピエゾ素子(PZT)を用いた2つのアクチュエータで制御されている。今回の研究では、これらの制御性能を最大限に引き出すコントローラの設計に挑み、数nmオーダーという現行のHDDの位置決め精度からさらに約30％向上させることに成功したという。

この結果、現行のHDDの最大記録容量18～20TBと比べ、今回の技術を応用することで25TB程度まで増大できる見込みとなるが、研究チームでは、HDDの記録容量の増大ニーズは今後もさらに高まると見ており、より高精度な制御の設計方法の開発が望まれるとしている。

そのため、さらなる高密度化や読み出し速度の高速化を実現する多段アクチュエータの研究開発も進められており、今後に向けた熱アクチュエータを加えた4段アクチュエータ方式のHDDも研究開発中としているほか、今回の研究成果については、将来的な実用化に向け、HDDメーカーとの連携を図っていく予定としている。