突破儲存極限 Seagate Mozaic 3+掀AI技術革命
台北 2025年6月18日 /美通社/ -- 以下是來自EE Times Taiwan的報導: 隨著人工智慧(AI)時代來臨,資料被譽為推動創新的燃料,而「儲存」正是確保這股動力源源不絕的關鍵。然而,隨著雲端運算和AI應用蓬勃發展,資料量呈指數級成長,傳統儲存技術正面臨容量與熱穩定性等瓶頸。全球資料儲存技術領導廠商—— Seagate Technology投入多年研發,成功開發突破性的Mozaic 3+硬碟平台,不僅克服了熱穩定挑戰,同時提供領先業界的單碟儲存容量,為AI資料中心與企業用戶實現兼具高效儲存與降低能耗的關鍵解決方案。 AI 時代的儲存挑戰與機會 「我們正處於技術變革的關鍵時刻!」擁有逾30年硬碟(HDD)領域經驗的Seagate亞洲媒體開發資深總監 Thomas Chang回顧儲存產業歷史時指出,這一波AI(特別是生成式AI)的崛起與雲端儲存的普及,對產業帶來雙重影響:一方面推動雲端資料儲存需求增長,加速資料集中化,另一方面則降低PC與消費電子裝置對大容量本地儲存的依賴。 然而,這一切還只是開端。隨著AI應用持續爆發,「我們將超越大型語言模型(LLM),進化至『世界基礎模型』(World Foundation Models,WFM),屆時系統將需要處理諸如3D影像與視訊等龐大資料。相較於傳統的非結構化文本資料,這類資料的儲存需求將呈現數十倍的增長!」這一轉變無疑為產業帶來了巨大的利多。AI應用正快速拓展,不僅限於大型語言模型,還延伸至3D和時間序列的視訊訓練,而這些視訊依賴於海量非結構化資料。前所未有的資料生成浪潮正推動資料儲存需求呈指數級成長,為儲存產業的持續發展和創新創造了絕佳機遇。 根據Seagate 最新的《資料去碳化》調查報告,94.5%的受訪者表示其企業面臨日益增長的資料儲存需求,而97%的受訪者預計AI的發展將進一步加劇這一需求。在台灣,90%受訪者認同其公司的資料儲存作業的需求有所增加、而所有的台灣受訪者皆認為AI的成長將對資料中心營運帶來重大影響。 此外,IDC預測,全球資料量將從2023年至2028年增長三倍,總量達394ZB,年均複合成長率達24%,但同期儲存供應增長僅為17%。這一顯著落差將迫使企業重新評估其資料儲存基礎設施,並採取創新解決方案,以兼顧總擁有成本與永續發展,同時滿足持續攀升的資料需求。 環境影響 vs. 總擁有成本 Seagate的《資料去碳化》指出,在台灣的資料中心專業人士中,表示關切資料儲存作業對環境造成的影響,顯著高於全球平均的53.6%。台灣企業最關注的兩大議題為:龐大的原物料需求(台灣66.7% vs.全球49.4%)和資料儲存之高能源消耗所產生的碳排(台灣60% vs.全球 53.6%)。此外, 在資料儲存基礎架構或設備的採購決策中,台灣對「低環境影響」的重視度達10%,位居全球之冠,也是唯二重視此因素的市場之一。 相較於其他地區,台灣對永續性的重視更為顯著,這也進一步凸顯了推動整體策略的關鍵性,包括最大化空間利用以降低能耗,以及透過創新儲存解決方案來最佳化工作負載與電源管理。技術創新仍是永續轉型的關鍵推手——運算能力、儲存磁錄密度以及液態/浸沒式冷卻和高效HVAC系統等節能技術的進步,可大幅降低耗電量和碳排放量,進而有效管理不斷增加的資料需求曲線。 HAMR:突破熱穩定性與儲存容量限制 長久以來,硬碟儲存技術的進步主要依賴垂直磁記錄(Perpendicular Magnetic Recording,PMR)技術,透過縮小磁錄單元來提升儲存密度。然而,隨著AI的高速發展,這一傳統技術已達物理極限,無法再進一步縮小磁錄單元。此外,隨著磁錄儲存單元尺寸縮小,還將面臨熱穩定性挑戰,可能導致儲存資料隨時間推移而退化。為了克服這些挑戰及滿足日益增長的儲存需求,Seagate歷經多年研發,成功推出採用熱輔助磁記錄(Heat Assisted Magnetic Recording,HAMR)技術的 Mozaic 3+。這項技術結合新型合金材料與雷射技術,大幅提升磁矯頑力,實現單碟3.6TB+的磁錄密度(areal density),在不增加硬碟內部磁碟數量的前題下,提供更高的儲存容量,同時有效克服熱穩定性與儲存容量的限制,進一步提升儲存密度與能效。 在當前資料中心的發展趨勢下,能源消耗已成關鍵議題,而Mozaic 3+在提升能效的優勢顯得格外重要。隨著AI應用爆發以及雲端運算發展,資料中心的電力需求正急劇攀升。 此外,Seagate是業界首家成功應用HAMR技術的公司,也是唯一能實現單碟容量3.6TB磁密錄度的資料儲存企業。目前,Seagate正在與一家雲端服務龍頭合作,計劃將Exos M系列硬碟的容量提升至32TB並進行量產。此外,Seagate也在Exos M平台上測試高達36TB容量的硬碟,並計劃將單碟容量進一步提升至10TB。 Exos M為資料中心營運商提供了顯著的規模、總擁有成本(TCO)和永續發展性等優勢。從10TB的Exos X10升級至30TB的Exos M Mozaic硬碟,不僅能在相同的資料中心空間內將儲存容量提升三倍,還可降低每TB成本 25%,並減少每TB功耗60%。 Mozaic 3+:多種先進技術的融合 Thomas強調,Mozaic 3+可說是多項前瞻性技術的融合,結合奈米技術、光子學、電漿與量子物理以及全新磁性材料,儘管外觀仍與消費者常見的硬碟裝置無異,卻能夠大幅提升儲存容量。相較於競爭對手的方案,Seagate Mozaic 3+展現更顯著的技術優勢。 Thomas說,市場上的其他解決方案仍然依賴增加磁碟片數來提升儲存容量,但這種方式不僅使機械結構更為複雜、降低效能,額外的元件更推高了成本與能耗。因此,這種方案缺乏長遠的永續性,且當磁碟片數增加到12片的極限後,便無法再進一步提高儲存密度。 Seagate Mozaic 3+的關鍵創新在於無需額外增加元件,即可顯著提升儲存密度與效能,同時保持較低功耗與成本,為資料中心和企業用戶帶來更具經濟效益的解決方案。憑藉著這一技術突破,Mozaic 3+在《EE Times》舉辦的2024年亞洲金選奬(EE Award 2024)中脫穎而出,榮獲研發創新大奬(Innovation R&D Award),贏得全球工程師的高度肯定。 對Seagate而言,這項榮譽不僅是肯定,更是對其技術創新實力的有力證明。Thomas語重心長地說:「若非親身參與其中,很難真正理解這項技術變革帶來的巨大挑戰。畢竟技術突破並不常見,特別是HAMR的研發歷經漫長且艱難的過程,當初曾有許多時刻讓人懷疑其可行性,『僅是原型開發已屬不易,量產更是極具挑戰性』。」 然而,Seagate憑藉其技術導向的企業文化,儘管面對巨大挑戰,仍然堅持投入大量時間與資源,整合磁碟介質、磁頭設計與驅動機械結構等關鍵技術。歷經多年研發與不斷優化,Seagate成功克服各種瓶頸,突破種種技術限制,最終催生Mozaic 3+,並確保其高度可靠性。 展望未來:持續創新腳步不停歇 隨著技術的不斷演進,Seagate憑藉深厚的技術實力和前瞻性的研發策略,持續推動儲存技術變革,為資料驅動的時代提供更高效且永續的解決方案。除了持續推進基於HAMR技術的Mozaic 3+,Seagate同時積極投入未來技術的研發及新概念探索,以確保在儲存技術發展的競爭中保持領先地位,並與產業攜手推動儲存技術的創新腳步。 在這股技術革新潮流中,Seagate作為產業範圍內集體倡議的一部分,研究了多層磁錄(Multi- Level Recording,MLR)技術,不同於傳統透過縮小磁錄位元尺寸來提升儲存密度的方法,MLR採取提升邏輯層級的策略,使每個磁錄位元都能儲存多個狀態,從而在相同儲存空間內存放更多資訊,為高密度儲存開闢新的可能性。 Seagate也與業界共同探索全光學切換(All-Optical Switching Recording)技術,這項創新技術不依賴外部磁性裝置,而是利用超高速光學技術來實現確定性的資料寫入與切換,有望顯著提升儲存效率與速度。此外,儘管這項技術仍在研發階段,儲存技術的發展也延伸至DNA分子中記錄資料。Seagate正透過策略性技術聯盟與產業夥伴展開合作,致力於為此技術突破奠定基礎,拓展儲存創新邊界,探索未來超高密度、超長期的資料儲存方式。
