هارد دیسک‌های هلیومی هاردهایی هستند که از مزیت سبک بودن گاز هلیوم استفاده میکنند تا سرعت بالقوه محیط و چگالی ذخیره شده را افزایش دهند.زیرا هلیوم ، که چگالی کمتری نسبت به هوا دارد ، کشش و تلاطم کمتری ایجاد می کند. این فناوری، جایگزینی برای هارد دیسک‌هایی است که با هوا پر می‌شوند. فناوری هاردهای هلیومی با اکثر فناوری‌های ذخیره سازی مغناطیسی استاندارد سازگار است.
تاریخچه هارد هلیومی
اولین هاردهای هلیومی با ظرفیت ۶ ترابایت در نوامبر ۲۰۱۳ توسط شرکت HGST زیرمجموعه شرکت وسترن دیجیتال به صورت تجاری ساخته شد. این هارد ۶ ترابایتی نه تنها از هلیوم پر شده بود بلکه بالاترین ظرفیت ذخیره سازی را ارائه می‌داد. کمی بیش از ۴ سال بعد به سرعت پیشرفت‌هایی ایجاد شد و یک هارد ۱۲ ترابایتی که با هلیوم پر شده بود به بازار عرضه شد، در حال حاضر می‌توان هاردهای ۱۴ ترابایتی، ۱۶ ترابایتی را هم در بازار یافت.
البته به نظر می‌رسد کمپانی وسترن دیجیتال اولین شرکتی است که به تازگی هارد هلیومی با ظریفیت ۲۰ ترابایت را تولید کرده و بعد از آن هاردهای هلیومی سیگیت در لیست بهترین هاردهای هلیومی هستند.این کمپانی ادعا کرده تا سال ۲۰۲۳ هارد با ظرفیت ۴۰ ترابایت را به باز عرضه خواهد کرد.
مزایای هاردهای هلیومی
همه ما میدانیم که هلیوم از هوا سبک‌تر است به همین دلیل کشش کمتری را در بالای پلاتر‌های ایجاد میکنند. در داخل هاردی که با هوا پر شده است، پلاترها به سرعت در حال چرخش هستند که با سرعتی مانند ۷۲۰۰ دور در دقیقه می‌چرخند. هوای داخلی به مقدار زیادی به کشش روی پلاترها اضافه میکند که به نوبه خود مقدار قابل توجهی انرژی اضافی را برای چرخش پلاترها نیاز دارد. تعویض هوای داخل هارد با هلیوم باعث کاهش میزان کشش می‌شود و در نتیجه مقدار انرژی لازم برای چرخش پلاترها به طور معمول ۲۰ درصد کاهش پیدا میکند.
ما همچنین میدانیم که بعد از گذشت چند روز، یک بادکنک که با هلیوم پر شده است به زمین می‌افتد. این یکی از چالش‌های مهم در استفاده از هلیوم در داخل هارد دیسک‌ها بود. هلیوم از بیتر کانتینرها فرار میکند (حتی اگر به خوبی بسته بندی شده باشد). سال‌ها طول کشید تا تولیدکنندگان هارد دیسک یک کانتینر ایجاد کنند که بتواند هلیوم را در خود نگه‌دارد و این در حالی بود که هنوز هارد باید کار می‌کرد. این کانیتر به هاردهای هلیومی اجازه داد تا در طول عمر خود عملکرد لازم را ارائه دهند.
هلیوم باعث افزایس کارایی می‌شود
در مقایسه با هوا، هلیوم دارای چگالی یک هفتم است. در هاردهای سنتی، هوای داخلی به طور معمول مقدار زیادی از کشش را روی پلاترها ایجاد میکند و برای چرخش نیاز به انرژی بیشتری دارد. تعویض هوا با هلیوم باعث کاهش میزان انرژی لازم برای چرخش پلاترها می‌شود. براساس برخی از تخمین ها، هاردهای هلیومی نسبت به هاردهای پر شده با هوا ۲۰ درصد کارآمدتر هستند. علاوه‌بر این، هاردهای هلیومی سرعت انتقال داده متوالی بالاتری را ارائه می‌دهد.
از تکنولوژی هاردهای هلیومی اطلاعات کمی در دست است ، اما میدانیم که طبق گفته های منابع موثق عمر بهینه این مدل هاردها حداقل ۵ سال بیان شده و یک چیزی حدود ۲.۵ میلیون ساعت برآورد زمان سلامت هارد میباشد و این خود از دیگر مزایای هاردهای هلیومی است .
هاردهای هلیومی در دیتاسنترها
هارد دیسک‌های هلیومی جدیدتر برای دیتاسنترها به خصوص دیتاسنترهای ابری مزایای زیادی را به همراه دارد. در حالی که هاردها با ظرفیت ۱۴ و ۱۶ ترابایت می‌توانند ضمن کاهش مصرف انرژی، ظرفیت ذخیره سازی اطلاعات را در هر راک به حداکثر برسانند. هاردهای هلیومی نیاز به خنک کنندگی کمتری دارند که باعث کاهش هزینه‌های کلی می‌شود.
با پیشرفت فناوری هلیوم، ظرفیت ذخیره سازی هم افزایش می یاید. در واقع وسترن دیجیتال اعلام کرده است که هاردهای هلیومی ۲۰ ترابایتی خود را با استفاده از ۹ پلاتر ساخته است که هر پلاتر دارای ظرفیت ۲.۲۲ ترابایت و MTBF حدودا ۲.۵ میلیون ساعت است و با رابط SAS و SATA سازگاری دارد.
هاردهای هلیومی برای مصارف خانگی
در حال حاضر هاردهای هلیومی در بازار به طور محدودی عرضه می‌شود. هاردهای استاندارد هاردهای ۳.۵ اینچی هستند که از قابلیت PMR در محفظه‌ی پر از هلیوم پشتیبانی میکنند و در ظرفیت های ۱۰ ترابایتی عرضه می‌شوند.
البته باید این نکته را هم در نظر داشت که اگر هاردهای هلیومی کارشان به تعمیر و ریکاوری اطلاعات بکشد با کمی مشکل مواجه خواهید شد ، هم از لحاظ امکان تعمیر و هم از لحاظ هزینه های جانبی.
مقایسه هاردهای پر شده با هوا و هلیومی
چند روش مختلف برای مقایسه این دو نوع هارد وجود دارد که بفهمیم مزایای هاردهای هلیومی نسبت هاردهای سنتی چیست؟ بارزترین چیزی که در اینجا به نظر می‌رسد نرخ خرابی سالانه یا AFR است که در هر دو نوع تفاوت جزئی وجود دارد. با توجه به این شواهد می‌توان اینگونه نتیجه گرفت که استفاده از هلیوم به جای هوا روی AFR تاثیر چندانی نمی‌گذارد. مورد بعدی میزان خرابی هاردهای هلیومی است که معادل ۱.۰۸ درصد بود در حالی که میزان خرابی هاردهای پر شده با هوا معادل ۱.۶۱ درصد میباشد که این نشان می‌دهد که نرخ خرابی هاردهای هلیومی کمتر میباشد.
هارد هلیومی سگیت مدلی از هاردهای کمپانی سیگیت است که از سبک بودن گاز هلیوم بهره برداری میکند تا سرعت بالقوه محیط و چگالی ذخیره شده را افزایش دهد. سرعت و چگالی بالقوه افزایش می‌یابد زیرا هلیوم، که چگالی کمتری نسبت به هوا دارد، کشش و تلاطم کمتری ایجاد میکند و در نتیجه با صرف انرژی کم که باعث کمتر گرم شدن هارد می‌شود می‌توان سرعت هارد را بالاتر برد.
هارد هلیومی سیگیت Exos X و IronWolf
شرکت Seagate دو هارد هلیومی ۱۶ ترابایتی CMR خود را تحت نام‌های Exos X و IronWolf به بازار عرضه کرد. هاردهای Exos X برای استفاده در دیتاسنترها و هاردهای IronWolf یا IronWolf Pro برای استفاده در NAS ها طراحی شده‌اند. هر دوی این هاردهای از فناوری هلیوم استفاده میکنند و دارای گارانتی ۵ ساله می‌باشند و سرعت چرخش ۷۲۰۰ دور در دقیقه، قدرت بیکاری ۵ وات، میانگین تاخیر ۴.۱۶ میلی ثانیه و حافظه کش ۲۵۶ مگابایتی را به اشتراک می‌گذارند.
هاردهای سیگیت از بهترین هاردهای موجود در بازار هستند که طرفداران زیادی دارند و جزو پرفروش‌های این بازار به حساب می‌آیند.
مزایای هاردهای هلیومی سیگیت
این شرکت به طور فعالی هاردهای Exos X خود را به مشتریان دیتاسنترها عرضه کرده و امروز تمایل بیشتر به عرضه این هاردها در بازار خرده فروشی دارد. مانند هاردهای ۱۴ ترابایتی سیگیت که در حال حاضر در دسترس قرار دارند، هاردهای ۱۶ ترابایتی جدید از فناوری TDMR در هدهای خود استفاده میکنند.
Exos X16 یک هارد ۳.۵ اینچی با سرعت چرخش ۷۲۰۰ دور در دقیقه است و از قابلیت رمزگذاری (SED) استفاده میکند. این هارد در حال حاضر از لحاظ ظرفیت در خط مقدم هاردهای دیگر قرار گرفته است و در دسترس همه فروشندگان هاردهای HDD قرار دارد اما اولین هارد ۱۶ ترابایتی معرفی شده به بازار جهانی نیست و این افتخار به هاردهای سری MG08 توشیبا که در ژانویه سال ۲۰۱۹ معرفی شد می‌رسد.
مانند هاردهای سری MG08 توشیبا، هاردهای ۱۶ ترابایتی سیگیت از ۹ پلاتر برای دستیابی به بیشترین ظرفیت ذخیره سازی استفاده میکند. سیگیت ادعا میکند که هاردهای جدید در مقایسه با هاردهای ۱۲ ترابایتی در هر راک ۳۳ درصد ظرفیت ذخیره سازی بیشتری را ارائه می‌دهند، به این ترتیب TCO عملیات دیتاسنترها را کاهش می‌دهد. هاردهای سری Exos X در هر دو فرم SATA 6Gbps و SAS 12Gbps در دسترس قرار گرفته است.
هارد هلیومی سیگیت مدل IronWolf
هاردهای ۱۶ ترابایتی همچنین تحت برندهای IronWolf و IronWolf Pro نیز در دسترس هستند. این هاردها، رتبه‌ی ورک لود ۳۰۰TB/yr را بدست آورده‌اند و مزایای مورد نیاز سیستم‌های SOHO / SMB NAS را ارائه می‌دهند. مدل Exos X16 16TB HDD SATA دارای MSRP و با قیمت ۶۲۹ دلار امروز برای خرید در دسترس است. مدل SAS دو پورت (ST16000NM002G) دارای قیمت ۶۳۹ دلاری میباشد.
هاردهای Exos دارای MTBF معادل ۲.۵M ساعت و سرعت انتقال ۲۶۱ مگابایت در ثانیه می‌باشند که در هاردهای IronWolf Pro و IronWolf این مقدار به ترتیب ۲۵۰ و ۲۱۰ مگابایت در ثانیه است.
آیا هاردهای هلیومی قابل اطمینان هستند؟
با بررسی آزمایشی دریافتیم که میزان خرابی درایوهای پر از هوا بیشتر از هاردهای هلیومی بوده است. به عبارت دیگر ، هنگامی که هاردها از تعداد ساعات مشابه‌ی استفاده می‌کردند، درایوهای دارای هلیوم ۱.۰۶٪ از کار افتادگی داشتند در حالی که سرعت خرابی درایوهای پر شده از هوا ۱.۶۱ بود.
هاردهای هلیومی با هاردهای هیبریدی متفاوت هستند. مثل بروجرد و بجنورد اشتباه نگیرید ?