Almacenar datos en la nube es una práctica tan habitual que se ha convertido en una segunda naturaleza. Las fotos de las vacaciones, los vídeos familiares y los documentos de trabajo se copian de forma automática y tan perfecta que ni siquiera pensamos dónde se almacenan todos esos gigabytes de datos. En la práctica, sin embargo, la nube la conforman enormes centros de datos, en los que grandes granjas de servidores y cabinas de discos duros de alto rendimiento se encargan de guardar, mantener seguros y respaldar nuestros archivos, de forma que podemos acceder siempre a ellos con independencia del lugar en el que nos encontremos.

Por supuesto, no son únicamente los datos personales los que impulsan la necesidad de estos centros de datos; la expansión de Internet de las Cosas (IoT) y los crecientes requerimientos de capacidad de proceso para tareas de supercomputación, inteligencia artificial y resolución de problemas complejos explican que la demanda de capacidad de almacenamiento de datos sea hoy mayor que en ningún otro momento. ¿Cómo es posible mantenerse preparado para satisfacer esta demanda?

Una posible respuesta sería la construcción de más centros de datos, pero al requerir amplias extensiones de terreno y un entorno controlado que consume un importante volumen de energía para su refrigeración, esta no resulta la solución más rentable o eficiente desde una perspectiva energética. Una mejor alternativa consistiría en aumentar la cantidad de almacenamiento de datos de los discos duros instalados en los centros de datos ya existentes, si bien esto no es tan sencillo como podría parecer.

Los discos duros están limitados por el espacio que ocupan, ya que tienen que adaptarse a los servidores existentes, de modo que incorporar más discos (o platos) en el espacio existente resulta cada más difícil. No hay que olvidar que estos discos deben poder rotar muy rápido, a 7.200 rpm, sin interferir entre sí, además de ser al mismo tiempo lo suficientemente duraderos y fiables para mantener la integridad de los datos almacenados en ellos.

A pesar de estas limitaciones, Toshiba ha logrado crear discos duros de 14TB con tecnología CRM (ConventionalMagneticRecording) y nueve platos, uno más de lo que se había conseguido hasta el momento. Anteriormente, el factor de arrastre del aire dentro de los discos duros hacía prácticamente imposible contar con esta cantidad de discos. Pero ¿cómo se ha logrado?

Como explica Takumi Sato, de la división de Productos de Almacenamiento de Toshiba Electronic Devices& Storage Corporation, los discos duros MG07ACA de 14 TB reemplazan el aire por helio, un gas que tiene una séptima parte de la densidad del aire”. Esto significa que los platos pueden hacerse más delgados, ya que no tienen que lidiar con tanta turbulencia como sucede con el aire, lo que permite a Toshiba introducir un mayor número de discos en la carcasa.

Esta innovación implica otras muchas ventajas en comparación con los discos duros tradicionales.“La menor resistencia del helio”, destaca Sato, “se traduce en menos fricción y vibración del disco de modo que su giro es más uniforme, lo que reduce el consumo de energía”. “El modelo de disco duro de helio 14 TB consume 3 vatios menos de energía que el modelo de 10 TB, a pesar de contar con dos discos más. Así mismo, y este aspecto es importante, la precisión de posición de la cabeza y la acústica también mejoran”.

Estos factores de eficiencia energética y estabilidad son fundamentales en los centros de datos que requieren un gran número de este tipo de unidades de disco duro para acceder y almacenar datos bajo una operativa 24x7. El atractivo de los discos de helio reside igualmente en su capacidad para reducir el consumo de energía más de 40% en comparación con modelos anteriores. Y un beneficio adicional de este nuevo tipo de discos se encuentra en su peso. “Incluso incorporando más platos”,indica Sato, “los discos de helio pesan menos que los discos duros anteriores. Del mismo modo que los centros de datos valoran mucho la reducción del consumo de electricidad, también aprecian un menor peso de sus componentes y, de hecho, este aspecto ha sido elogiado por los clientes”.

La creación de discos duros rellenos de helio no ha sido una tarea fácil para Toshiba. El helio es el segundo gas más liviano y sus átomos son tan pequeños que las juntas de la carcasa deben ser perfectas para evitar su fuga. Tal y como explica Sato, “nuestros competidores e incluso algunos de nuestros clientes más fieles pensaron que no podríamos logrado. Afortunadamente, en Toshiba Group tenemos una buena experiencia en el sellado de baterías de iones de litio y en tecnologías de vanguardia para la soldadura láser de alta calidad, por lo que conseguimos desarrollar carcasas de HDD completamente fiables y sin riesgo de fugas”.

Sato se muestra orgulloso del avance de Toshiba al haber logrado un aumento notable de la capacidad de almacenamiento respecto a generaciones previas de discos duros. “Antes de este hito, nuestra unidad de mayor capacidad era un modelo de siete discos y una capacidad de 10 TB”, destaca, “Lo máximo que otros fabricantes habían logrado era incorporar ocho discos”.

Sin embargo, el importante logro ha sido posible no solamente gracias al helio. Este salto en la escena del almacenamiento ha requerido mucha innovación por parte de Toshiba. “Para montar nueve discos en la misma carcasa que utiliza una unidad de ocho discos, es fundamental reducir partes y eliminar las variaciones en dichas partes”,explica Sato. “El disco duro debe también pasar pruebas estrictas de resistencia a golpes y vibraciones. Hemos podido superar estos retos gracias al conocimiento y la experiencia que hemos adquirido en el desarrollo de discos duros de 0,85 pulgadas y 1,8 pulgadas”.

La estabilidad de los discos duros también es de suma importancia para los centros de datos y la Serie MG07ACA no solo ofrece la eficiencia energética y el peso reducido mencionados anteriormente, también mantiene un tiempo promedio de fallo de 2,5 millones de horas.

Sato es consciente de que, a pesar de este logro a escala mundial, la compañía no puede quedarse ahí. Según Sato,la carrera para liderar el desarrollo en el mercado de soluciones de almacenamiento está lejos de llegar a su fin. Y eso es muy bueno. Nos motiva para seguir innovando y sabemos que, además de redoblar nuestros esfuerzos, otro aspecto clave es la cooperación con nuestros socios suministradores de componentes fundamentales, tales como cabezas magnéticas y platos”.

De hecho, desde el lanzamiento de la primera unidad CMR de 14 TB, Toshiba ha adaptado esta tecnología con el lanzamiento de la Serie MN07 de discos duros de 3,5 pulgadas de 12 TB y 14 TB para plataformas NAS, ambas derivadas de las innovaciones para el sellado de discos con helio desarrolladas para la serie MG07ACA. Este nuevo modelo de 14 TB supone una mejora la eficiencia energética de aproximadamente un 55% respecto a los anteriores diseños mecánicos de 10 TB de "aire" a 7.200 rpm.