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ハードディスクドライブ（HDD）、ハードディスク、ハードドライブ、または固定ディスク[ a ]は、磁性材料でコーティングされた1つ以上の剛性の高速回転プラッタによる磁気ストレージを使用してデジタルデータを保存および取得する電気機械式コンピュータデータストレージデバイスです。プラッタは磁気ヘッドとペアになっており、通常は可動アクチュエータアーム上に配置され、プラッタ表面にデータを読み書きします。[ 1 ]データはランダムアクセス方式でアクセスされるため、個々のデータブロックは任意の順序で保存および取得できます。HDDは不揮発性ストレージの一種であり、電源がオフになっても保存されたデータを保持します。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]現代のHDDは通常、小型の長方形の箱の形をしており、携帯性を高めるためにディスクエンクロージャに収められている場合もあります。現代のディスクは、1960年代や1970年代に一般的だったディスクドライブとは異なり、取り外し可能なメディアを持っていません。[ b ]
IBMは1956年に305 RAMAC用の初のディスクドライブ350を発表し[ 5 ] 、 1960年代初頭からディスクは汎用コンピュータの二次記憶装置として主流となった。HDDはこの地位をサーバーやパーソナルコンピュータの現代まで維持したが、携帯電話やタブレットなどの大量生産されるパーソナルコンピューティングデバイスはフラッシュメモリ記憶装置に依存している。歴史的に224社以上がHDDを製造してきたが、業界の大規模な統合の後、ほとんどのユニットはSeagate、東芝、Western Digitalによって製造されている。HDDはサーバー向けに生産されるストレージ量（年間エクサバイト）を支配している。生産量は（出荷されるエクサバイト数[ 6 ]で）ゆっくりと増加しているものの、ソリッドステートドライブ（SSD）はデータ転送速度が高く、面ストレージ密度が高く、信頼性がやや高く[ 7 ] [ 8 ]、レイテンシとアクセス時間がはるかに低いため、売上高と出荷台数は減少している。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
NANDフラッシュメモリを主に使用するSSDの売上高は、2018年にはHDDの売上高をわずかに上回った。[ 13 ]フラッシュストレージ製品の売上高は、2017年時点でハードディスクドライブの2倍以上だった。[ 14 ] SSDはビットあたりのコストが4～9倍高いものの、[ 15 ] [ 16 ]速度、消費電力、小型サイズ、大容量、耐久性が重要な用途ではHDDに取って代わりつつある。[ 11 ] [ 12 ] 2017年現在SSDのビットあたりのコストは低下しており、HDDに対する価格プレミアムは縮小していた。[ 16 ]
HDDの主な特性は、容量とパフォーマンスです。容量は、1000のべき乗に対応する単位接頭辞で指定されます。1テラバイト（TB）のドライブは、 1,000ギガバイトの容量を持ちます。ここで、1ギガバイト = 1,000メガバイト = 1,000,000キロバイト（100万） = 1,000,000,000バイト（10億）です。通常、HDDの容量の一部は、ファイルシステムとコンピュータのオペレーティングシステムによって使用され、エラー訂正と回復のための組み込み冗長性にも使用されるため、ユーザーは利用できません。HDDメーカーは容量を10進ギガバイト（1000のべき乗）で表記するのに対し、最も一般的に使用されているオペレーティングシステムは容量を1024のべき乗で報告するため、ストレージ容量に関して混乱が生じる可能性があります。性能は、ヘッドをトラックまたはシリンダーに移動させるのに必要な時間（平均アクセス時間）、目的のセクターがヘッドの下を移動するのにかかる時間（平均レイテンシ。これは1分あたりの回転数で表される物理的な回転速度の関数です）、そして最後に、データが送信される速度（データレート）として規定されます。
現代のHDDで最も一般的なフォームファクタは、デスクトップコンピュータ向けの3.5インチと、主にノートパソコンやサーバー向けの2.5インチです。HDDは、 SATA（Serial ATA）、USB、SAS（Serial Attached SCSI）、PATA（Parallel ATA）などの標準的なインターフェースケーブルでシステムに接続されます。
IBM初の量産型ハードディスクドライブである350ディスクストレージは、1957年にIBM 305 RAMACシステムのコンポーネントとして出荷されました。これは、大型冷蔵庫2台分ほどの大きさで、52枚のディスク（100面使用）のスタックに500万の6ビット文字（3.75メガバイト）を保存しました[ 18 ] 。 [ 28 ] 350は、1つのアームに2つの読み書きヘッド（1つは上向き、もう1つは下向き）を備えており、隣接するプラッタのペア間を水平方向に、また1組のプラッタから2組目のプラッタへ垂直方向に移動しました[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] 。IBM 350の派生型には、IBM 355、IBM 7300、IBM 1405がありました。
1961年、IBMはIBM 1301ディスクストレージユニットを発表し、1962年に出荷を開始した[ 32 ] 。これはIBM 350や同様のドライブの後継機となった。1301は、1つ（モデル1の場合）または2つ（モデル2の場合）のモジュールで構成され、各モジュールには25枚のプラッタが収められており、各プラッタの厚さは約1/8インチ（ 3.2 mm） 、直径は24インチ（610 mm）であった[ 33 ] 。以前のIBMディスクドライブはアームごとに2つの読み書きヘッドしか使用していなかったが、1301は48個のヘッド（櫛形）のアレイを使用し、各アレイは単一のユニットとして水平方向に移動して、1つの表面ごとに1つのヘッドが使用された。シリンダモードの読み書き操作がサポートされ、ヘッドはプラッタ表面から約250マイクロインチ（約6 μm）上を移動した。ヘッドアレイの動きは、油圧アクチュエータによるバイナリ加算器システムに依存しており、これにより再現性の高い位置決めが保証されていた。1301キャビネットは、大型冷蔵庫3台を横に並べたほどの大きさで、モジュールあたり約2100万バイト（8ビット）のデータを格納することができた。アクセス時間は約0.25秒だった。
同じく1962年、IBMは洗濯機ほどの大きさのモデル1311ディスクドライブを発表しました。これは取り外し可能なディスクパックに200万文字を保存できました。ユーザーは追加のパックを購入し、磁気テープのリールのように必要に応じて交換することができました。IBMをはじめとする各社から発売された後期の取り外し可能なパックドライブは、ほとんどのコンピュータ設備で標準となり、1980年代初頭には300メガバイトの容量に達しました。取り外し不可能なHDDは「固定ディスク」ドライブと呼ばれていました。
1963年、IBMは1301の2倍のトラック容量と1シリンダあたりのトラック数の2倍を持つ1302を発表しました[ 34 ]。1302は、1つのモジュール（モデル1の場合）または2つのモジュール（モデル2の場合）を備えており、それぞれ最初の250トラックと最後の250トラック用の独立した櫛歯が含まれていました。
高性能HDDの中には、1トラックあたり1つのヘッドで製造されたものもあった。例えば、1964年のBurroughs B-475や1970年のIBM 2305などである。そのため、ヘッドをトラックに物理的に移動させる時間ロスはなく、唯一の遅延は、目的のデータブロックがヘッドの下の位置に回転する時間だけであった。[ 35 ]固定ヘッドまたはトラックごとにヘッドを持つディスクドライブは非常に高価で、現在は生産されていません。 [ 36 ]
1973年、IBMは「ウィンチェスター」というコードネームの新しいタイプのHDDを発表しました。その主な特徴は、ドライブの電源を切ったときにディスクヘッドがディスクプラッタのスタックから完全に引き抜かなかったことです。代わりに、ヘッドはスピンダウン時にディスク表面の特定の領域に「着地」し、後でディスクの電源を入れると再び「離陸」しました。これにより、ヘッドアクチュエータ機構のコストは大幅に削減されましたが、当時のディスクパックのようにドライブからディスクだけを取り外すことはできなくなりました。代わりに、「ウィンチェスター技術」ドライブの初期モデルは、ディスクパックとヘッドアセンブリの両方を含む取り外し可能なディスクモジュールを採用しており、取り外し時にアクチュエータモーターはドライブ内に残りました。後の「ウィンチェスター」ドライブは、取り外し可能なメディアの概念を放棄し、取り外し不可能なプラッタに戻りました。
1974年、IBMはスイングアームアクチュエータを導入しました。これは、ウィンチェスター記録ヘッドが記録トラックに対して斜めに配置されたときにうまく機能するため実現可能でした。IBMの英国ハーズリー研究所で発明されたIBM GV（ガリバー）ドライブ[ 37 ]のシンプルな設計は、IBM史上最もライセンス供与された電気機械発明[ 38 ]となり、アクチュエータとフィルタリングシステムは1980年代に最終的にすべてのHDDに採用され、50年以上、100億本以上のアームが使用された後も依然として普遍的に使用されています。
最初の着脱式パックドライブと同様に、最初の「ウィンチェスター」ドライブは直径14インチ（360mm ）のプラッタを使用していた。1978年、IBMは8インチプラッタを採用したスイングアーム式ドライブ、IBM 0680（ピッコロ）を発表し、より小型のプラッタが利点をもたらす可能性を探った。その後、他の8インチドライブ、そして当時のフロッピーディスクドライブに取って代わる5 + 1/4インチ（130mm）ドライブが登場した。後者は主に、当時黎明期にあったパーソナルコンピュータ（PC）市場向けに開発された。
時が経つにつれ、記録密度が大幅に向上するにつれて、ディスク径を3.5インチや2.5インチにさらに縮小することが最適であることが判明した。この時期には強力な希土類磁石材料が手頃な価格になり、スイングアーム式アクチュエータ設計と相まって、現代のHDDのコンパクトな形状を実現可能にした。
1986年までに、 10MBが最も一般的に使用されるハードディスクのサイズとなり、ほとんどの新しい企業用コンピュータにはハードドライブが搭載されていました。業界関係者のほとんどは、20MB がすぐに新しい標準サイズになると予想していました。[ 39 ] 1980年代後半までに、そのコストは最も安価なコンピュータを除いて標準となるまでに下がりました。
1980年代初頭のほとんどのHDDは、PCエンドユーザー向けに外付けのアドオンサブシステムとして販売されていました。このサブシステムは、ドライブメーカーの名前ではなく、Corvus SystemsやTallgrass Technologiesといったサブシステムメーカーの名前、あるいはApple ProFileといったPCシステムメーカーの名前で販売されていました。
1983年に発売されたIBM PC XTには10MBの内蔵HDDが搭載されていましたが、1985年までに内蔵HDDの販売台数はパーソナルコンピュータの外付けドライブを上回りました。IBMがハードディスクなしでXTの販売を開始すると、OEM顧客にのみ販売していたハードディスクメーカーは再販業者への販売を開始し、再販業者はIBM以外のハードディスクをXTにバンドル販売しました。ハードカードは既存のコンピュータのアップグレードとして人気を博しました。[ 39 ]
Apple Macintoshでは、外付けHDDが長きにわたって人気を博しました。1986年から1998年の間に製造された多くのMacintoshコンピュータは背面にSCSIポートを備えており、外部ストレージの拡張が容易でした。古い小型Macintoshコンピュータにはユーザーがアクセスできるハードドライブベイがなかったため（実際、 Macintosh 128K、Macintosh 512K、Macintosh Plusにはハードドライブベイが全くありませんでした）、これらのモデルでは、内蔵ストレージを拡張する唯一の現実的な選択肢は外付けSCSIディスクでした。
HDDの性能向上は、上記の表に示すように、面記録密度の向上によって推進されてきました。用途は2000年代を通じて拡大し、 1950年代後半のメインフレームコンピュータから、コンピュータやエンターテイメントコンテンツの保存といった消費者向けアプリケーションを含む、ほとんどの大容量ストレージアプリケーションへと広がりました。
2000年代と2010年代には、携帯性や高性能が求められる用途において、NANDがHDDに取って代わり始めた。2018年時点で、最大のハードディスクドライブの容量は15TB 、最大のSSDの容量は100TBであった 。[ 40 ] 2018年には、HDDの容量が100TBに達するのは2025年頃と予測されていたが、 [ 41 ] 2019年時点では、改善のペースは 2026年までに50TBに下方修正された。 [ 42 ]より小型のフォームファクター（1.8インチ以下）は2010年頃に廃止された。
ムーアの法則で示されるように、ソリッドステートストレージ（NAND）のコストはHDDよりも速く改善しています。NANDはHDDよりも需要の価格弾力性が高く、これが市場の成長を牽引しています。[ 43 ] 2000年代後半から2010年代にかけて、 HDDの製品ライフサイクルは成熟期に入り、販売の鈍化は衰退期の始まりを示している可能性があります。[ 44 ] 2020年代には、NANDの採用率は大幅に加速しており、これは主に家電製品におけるこの技術の使用の増加によるものですが、その性能はHDDの性能よりも速く向上しています。
2011年のタイの洪水は製造工場に被害を与え、2011年から2013年にかけてハードディスクドライブの価格に悪影響を及ぼした。[ 45 ]
2019年、Western Digitalは需要の減少によりマレーシアの最後のHDD工場を閉鎖し、SSDの生産に注力した。[ 46 ]残りの3つのHDDメーカーはすべて、2014年以降HDDの需要が減少している。[ 47 ]
最新のHDDは、ディスクの両面に強磁性材料の薄膜[ n ]を磁化することでデータを記録します。磁化方向の連続的な変化がバイナリデータビットを表します。データは、磁化の変化を検出することによってディスクから読み取られます。ユーザーデータは、ランレングス制限符号化[ o ]などの符号化方式を使用してエンコードされ、磁気遷移によってデータがどのように表現されるかを決定します。
一般的なHDDの設計は、記録データを保持するプラッタと呼ばれる平らな円盤を保持するスピンドル。プラッタは通常、アルミニウム合金、ガラス、またはセラミックnmの深さの磁性材料の浅い層がコーティングされ、保護のために外側にカーボン層があります。 [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]参考までに、標準的なコピー用紙の0.07～0.18mm（70,000～180,000nm）。 [ 52 ]
現代のHDDのプラッタは、 エネルギー効率の高いポータブルデバイスでは4200rpm、高性能サーバーでは15,000rpmまで。 [ 53 ]最初のHDDは1200rpmで回転し [ 5 ] 、長年にわたり3600rpm が標準でした。[ 54 ] 2019年11月現在ほとんどの一般消費者向けHDDのプラッタは、毎分5,400回転または7,200 回転で回転します。
情報は、回転するプラッタが読み書きヘッドと呼ばれる装置の前を通過する際に、プラッタに書き込まれ、読み取られる。読み書きヘッドは磁気面に非常に近い位置に配置され、その浮上高度は数十ナノメートル程度であることが多い。読み書きヘッドは、その直下を通過する物質の磁化を検出し、変化させるために使用される。
現代のドライブでは、スピンドル上の各磁気プラッタ表面に1つのヘッドがあり、共通のアームに取り付けられています。アクチュエータアーム（またはアクセスアーム）は、プラッタが回転する際にヘッドを円弧状（ほぼ放射状）にプラッタ上を移動させ、各ヘッドが回転中のプラッタ表面のほぼ全体にアクセスできるようにします。アームはボイスコイルアクチュエータ、または一部の古い設計ではステッピングモーターを使用して動かされます。初期のハードディスクドライブは、1秒あたり一定のビット数でデータを書き込んでいたため、すべてのトラックに同じ量のデータが書き込まれていましたが、現代のドライブ（1990年代以降）はゾーンビット記録方式を採用し、内側のゾーンから外側のゾーンに向かって書き込み速度を上げ、外側のゾーンにトラックあたりより多くのデータを保存しています。
現代のドライブでは、磁気領域のサイズが小さいため、熱効果によって磁気状態が失われる危険性があります。これは、一般に「超常磁性限界」として知られる熱誘起磁気不安定性です。これに対抗するため、プラッタには、非磁性元素であるルテニウムの3原子層で隔てられた2つの平行な磁性層がコーティングされており、2つの層は互いに逆方向に磁化されているため、互いに磁力を強化します。[ 55 ]熱効果を克服して記録密度を高めるために使用されるもう1つの技術は、垂直磁気記録（PMR）であり、2005年に初めて出荷され、[ 56 ] 2007年現在特定のHDDで使用されている。[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]垂直記録では、ヘッドによって生成される磁場の強度を高めるために、読み書きヘッドの製造方法に変更が加えられる場合がある。[ 60 ]
2004年に、結合された軟磁性層と硬磁性層からなる高密度記録媒体が導入された。交換スプリングメディア磁気記録技術（交換結合複合メディアとも呼ばれる）は、軟磁性層の書き込み補助特性により良好な書き込み性を実現する。しかし、熱安定性は最も硬い層のみによって決定され、軟磁性層の影響は受けない。[ 61 ] [ 62 ]
フラックス制御MAMR（FC-MAMR）は、新しいハードディスクドライブプラッタ材料を必要とせずに、ハードドライブの記録容量を増加させることができます。MAMRハードドライブは、読み書きヘッドにマイクロ波発生スピントルクジェネレータ（STO）を備えており、物理的に小さなビットをプラッタに記録できるため、面密度が向上します。通常、ハードドライブの記録ヘッドには、プラッタへの書き込みに使用されるメインポールと呼ばれるポールがあり、このポールの隣にはエアギャップとシールドがあります。ヘッドの書き込みコイルはポールを囲んでいます。STOデバイスは、ポールとシールドの間のエアギャップに配置され、ポールによって生成される磁場の強度を高めます。FC-MAMRは技術的にはマイクロ波を使用しませんが、MAMRで使用されている技術を使用しています。STOは、フィールド生成層（FGL）とスピン注入層（SIL）を備えており、FGLはSILから発生するスピン偏極電子を使用して磁場を生成します。これはスピントルクエネルギーの一種です。[ 63 ]
のアクチュエータは、ヘッドを目的の位置に振り動かす永久磁石と可動コイルです。ヘッドサポートアームは非常に軽量ですが、剛性も高く、最新のドライブではヘッドの加速度は550gに達します。金属プレートが、ずんぐりとしたネオジム鉄ボロン（NIB）高磁束磁石スピーカーのコイルになぞらえてボイスコイルと呼ばれることが多く、アクチュエータハブに取り付けられています。その下には、モーターの底板に取り付けられた2つ目のNIB磁石があります（ドライブによっては磁石が1つしかないものもあります）。
ボイスコイル自体は矢じりのような形状をしており、二重被覆の銅マグネットワイヤでできています。内側の層は絶縁体で、外側の層は熱可塑性樹脂で、コイルを型に巻き付けた後にコイル同士を結合させ、自立させます。矢じりの両側（アクチュエータベアリングの中心を指す）に沿ったコイルの部分は、固定磁石の磁場と相互作用します。矢じりの一方の側に沿って放射状に外向きに流れる電流と、もう一方の側に沿って放射状に内向きに流れる電流によって、接線方向の力が生じます。磁場が均一であれば、両側で互いに打ち消し合う反対方向の力が生じます。そのため、磁石の表面は半分が北極、半分が南極となっており、放射状の境界線が中央にあるため、コイルの両側は反対方向の磁場を受け、打ち消し合うのではなく、力が加算されます。コイルの上部と下部に沿って流れる電流は、ヘッドを回転させない放射状の力を生み出します。
HDD の電子回路は、アクチュエータの動きとディスクの回転を制御し、ディスクコントローラとの間でデータを転送します。ドライブの電子回路のフィードバックは、サーボフィードバック専用のディスクの特殊なセグメントによって実現されます。これらは、完全な同心円 (専用サーボ技術の場合) または実際のデータが散在するセグメント (組み込みサーボ、別名セクター サーボ技術の場合) のいずれかです。サーボ フィードバックは、ボイス コイル モーターを調整してアームを回転させることで、GMR センサーの信号対雑音比を最適化します。より最新のサーボ システムでは、読み書きヘッドの位置をより正確にするために、ミリ またはマイクロ アクチュエータも使用されます。[ 65 ]ディスクの回転には、流体軸受スピンドル モーターが使用されます。最新のディスク ファームウェアは、プラッタ表面での読み書きを効率的にスケジュールし、障害が発生したメディアのセクターを再マッピングすることができます。
現代のドライブは、特にリード・ソロモン誤り訂正などの誤り訂正符号（ECC）を広く利用しています。これらの技術は、数学的式によって決定された追加ビットを各データブロックに格納します。追加ビットにより、多くの誤りを目に見えない形で訂正できます。追加ビット自体はHDD上のスペースを占有しますが、訂正不可能な誤りを発生させることなく、より高い記録密度を使用できるため、ストレージ容量が大幅に増加します。[ 66 ]例えば、512バイトセクターを持つ一般的な1TBのハードディスクでは、ECCデータ用に約93GBの追加容量が提供されます。[ 67 ]
最新のドライブでは、2009年時点で[ 68 ]低密度パリティ検査符号（LDPC）がリード・ソロモン符号に 取って代わりつつあり、LDPC符号はシャノン限界に近い性能を実現し、利用可能な最高の記憶密度を提供する。[ 68 ] [ 69 ]
一般的なハードディスク ドライブは、故障している物理セクターのデータを、ドライブの「スペア セクター プール」（「リザーブ プール」とも呼ばれる）によって提供される予備の物理セクターに「再マッピング」しようと試みます[ 70 ]。同時に、不良セクターのエラー数がまだ十分に少ない間は、ECC に頼って保存されているデータを回復します。SMART（自己監視、分析、レポート技術）機能は、ECC によって修正された HDD 全体のエラーの総数（ただし、関連する SMART 属性「ハードウェア ECC 回復」と「ソフト ECC 修正」が常にサポートされているわけではないため、すべてのハード ドライブでサポートされているわけではありません）と、実行されたセクター再マッピングの総数をカウントします。このようなエラーが多数発生すると、HDD の故障を予測できる可能性があるためです。
IBMが1990年代半ばに開発した「No-IDフォーマット」には、どのセクターが不良で、再マッピングされたセクターがどこにあるかに関する情報が含まれています。[ 71 ]
検出されたエラーのうち、訂正不可能なエラーとなるのはごくわずかです。訂正不可能なビット読み取りエラー率の例としては、以下のようなものがあります。
特定のメーカーのモデル内では、通常、ドライブの容量に関係なく、訂正されていないビットエラー率は同じです。[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]
最悪のエラーは、ディスクファームウェアやホストオペレーティングシステムによって検出されないサイレントデータ破損です。これらのエラーの中には、ハードディスクドライブの故障が原因のものもあれば、ドライブとホスト間の接続の別の箇所が原因となっているものもあります。[ 76 ]
面積密度の進歩率は、 2010 年まではムーアの法則(2 年ごとに倍増) に似ており、1988 ～ 1996 年は年間 60%、1996 ～ 2003 年は 100%、2003 ～ 2010 年は 30% であった。[ 78 ] 1997 年にゴードン・ムーアはこの増加を「驚愕」と呼び、[ 79 ]後に成長は永遠には続かないと指摘した。[ 80 ]面積密度の成長が鈍化したため、価格の上昇率は 2010 ～ 2017 年は年間 -12% に減速した。 [ 81 ]面積密度の進歩率は 2010 ～ 2016 年は年間 10% に減速し、[ 82 ]垂直記録から新しい技術への移行が困難であった。[ 83 ]
ビットセルサイズが小さくなるにつれて、1 枚のドライブ プラッタにより多くのデータを記録できるようになります。2013 年、量産型デスクトップ 3 TB HDD (4 枚のプラッタ) の面密度は約 500 Gbit/in 2であり、これは約 18 個の磁性粒子 (11 x 1.6 個の粒子) からなるビットセルに相当します。[ 84 ] 2000 年代半ば以降、面密度の進歩は、粒子サイズ、粒子の磁気強度、および書き込みヘッドの能力を含む超常磁性のトリレンマによって阻害されてきました。 [ 85 ]許容できる信号対雑音比を維持するためには、より小さな粒子が必要です。より小さな粒子は、磁気強度を高めない限り自己反転 (電気熱不安定性) する可能性がありますが、既知の書き込みヘッド材料では、粒子が占めるますます小さくなる空間に媒体を書き込むのに十分な強い磁場を生成することができません。
このトリレンマに対処し、フラッシュメモリベースのソリッドステートドライブ（SSD）と競合するために、磁気ストレージ技術が開発されています。2013年、Seagateは、PMRとSeagateが後継として開発を予定していた熱アシスト磁気記録（ HAMR）の間の「つなぎ」技術として、SMR（ Shilled magnetic recording）[ 86 ]を発表しました。SMRは、オーバーラップするトラックを使用してデータ密度を高めますが、設計が複雑になり、データアクセス速度（特に書き込み速度とランダムアクセス4k速度）が低下します。[ 87 ] [ 88 ]
対照的に、HGST（現在はWestern Digitalの一部）は、通常のろ過空気の代わりにヘリウムを充填したドライブを密閉する方法の開発に注力しました。乱流と摩擦が低減されるため、トラック幅を小さくすることでより高い面密度を実現でき、摩擦によるエネルギー損失も少なくなり、結果として消費電力が低くなります。さらに、同じ筐体スペースにより多くのプラッタを収めることができますが、ヘリウムガスの漏れを防ぐのは非常に困難です。[ 89 ]そのため、ヘリウムドライブは完全に密閉されており、空気充填ドライブとは異なり、ブリーザーポートがありません。
他の記録技術は、面積密度を高めるために研究中であるか、商業的に実装されており、Seagate の熱アシスト磁気記録(HAMR) もその一つです。HAMR は、再設計されたメディアと読み書きヘッド、新しいレーザー、新しい近接場光トランスデューサを備えた異なるアーキテクチャを必要とします。[ 90 ] HAMR は、2009 年という早い時期の以前の予測から 10 年以上遅れて導入された後、技術的な問題により2024 年初頭に商業的に出荷されました。 [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ] HAMR の後継として計画されていたビットパターン記録(BPR) [ 96 ]は、 Western Digital と Seagate のロードマップから削除されました。[ 97 ] Western Digital のマイクロ波アシスト磁気記録 (MAMR) [ 98 ] [ 99 ]は、エネルギーアシスト磁気記録 (EAMR) とも呼ばれ、2020 年にサンプルが出荷され、最初の EAMR ドライブである Ultrastar HC550 は 2020 年後半に出荷されました。[ 100 ] [ 101 ] [ 102 ] 2 次元磁気記録(TDMR) [ 84 ] [ 103 ]および「電流垂直面」巨大磁気抵抗(CPP/GMR) ヘッドは、研究論文に登場しています。[ 104 ] [ 105 ] [ 106 ]
一部のドライブは、読み書き速度を向上させ、SSD と競合するために、独立した 2 つのアクチュエータ アームを採用しています。[ 107 ] 3D 駆動真空ドライブ (3DHD) コンセプト[ 108 ]および 3D 磁気記録が提案されています。[ 109 ]
これらの技術の実現可能性とタイミングに関する仮定に基づいて、シーゲイトは、2020年から2034年の間に面積密度が年間20%増加すると予測している。[ 42 ]
2025年時点で市販されている最大容量のHDD36 TBです。[ 20 ]
オペレーティングシステムがエンドユーザーに示すハードディスクドライブの容量は、いくつかの理由により、メーカーが公表している容量よりも小さくなります。例えば、オペレーティングシステムが一部の領域を使用していること、データ冗長化のために一部の領域を使用していること、ファイルシステム構造のために一部の領域を使用していることなどが挙げられます。また、10進接頭辞と2進接頭辞の混同もエラーの原因となることがあります。
最新のハードディスクドライブは、ホストコントローラからは連続した論理ブロックのセットとして認識され、ドライブの総容量はブロック数にブロックサイズを掛けて計算されます。この情報は、メーカーの製品仕様書、および低レベルのドライブコマンドを呼び出すオペレーティングシステム機能を使用してドライブ自体から取得できます。[ 110 ] [ 111 ] CKDレコード形式を使用するIBM 3390などの古いIBM互換ドライブは、可変長レコードを持ちます。このようなドライブ容量の計算では、レコードの特性を考慮する必要があります。一部の新しいDASDはCKDをシミュレートし、同じ容量計算式が適用されます。
古いセクター指向型HDDの総容量は、記録ゾーンあたりのシリンダ数、セクターあたりのバイト数（最も一般的なのは512）、およびドライブのゾーン数の積として計算されます。一部の最新のSATAドライブでは、シリンダヘッドセクター（CHS）容量も報告されますが、報告される値は従来のオペレーティングシステムのインターフェイスによって制限されるため、これらは物理的なパラメータではありません。C/H/S方式は、論理ブロックアドレッシング（LBA）に置き換えられました。LBAは、最初のブロックのLBA 0から始まり、その後増加する整数インデックスによってブロックを特定する単純な線形アドレッシング方式です。[ 112 ]最新の大容量ドライブを記述するためにC/H/S方式を使用する場合、一般的な最新のハードディスクドライブには1～4枚のプラッタがありますが、ヘッド数は64に設定されることがよくあります。最新のHDDでは、欠陥管理のための予備容量は公開容量に含まれません。しかし、多くの初期のHDDでは、一定数のセクターが予備として予約されていたため、オペレーティングシステムで使用できる容量が減少しました。さらに、多くのHDDはファームウェアを予約済みのサービスゾーンに保存しており、これは通常ユーザーがアクセスできないため、容量計算には含まれません。
RAIDサブシステムの場合、データの整合性とフォールトトレランスの要件により、実際の容量も減少します。たとえば、RAID 1アレイはデータミラーリングの結果として総容量の約半分になりますが、n個のドライブ を持つRAID 5アレイはパリティ情報を格納するために容量の1/n（単一ドライブの容量に相当）を失います。RAIDサブシステムは、ユーザーからは1つまたは複数のドライブとして認識される複数のドライブですが、フォールトトレランスを提供します。ほとんどのRAIDベンダーは、ブロックレベルでのデータ整合性を向上させるためにチェックサムを使用します。一部のベンダーは、512バイトのユーザーデータと8バイトのチェックサムを格納するために520バイトのセクターを持つHDDを使用するシステム、またはチェックサムデータ用に別の512バイトのセクターを使用するシステムを設計しています。[ 113 ]
システムによっては、システム復旧のために隠しパーティションを使用する場合があります。これにより、 Windowsのdiskpartのような特別なディスクパーティションユーティリティの知識がないエンドユーザーが利用できる容量が減少します。[ 114 ]
データは、ハードドライブ上に一連の論理ブロックとして保存されます。各ブロックは、開始と終了を示すマーカー、エラー検出および訂正情報、そしてわずかなタイミング変動に対応するためのブロック間のスペースによって区切られています。これらのブロックには通常512バイトの使用可能なデータが含まれていましたが、他のサイズも使用されていました。ドライブの密度が高まるにつれて、Advanced Formatと呼ばれる取り組みにより、ブロックサイズが4096バイトの使用可能なデータに拡張され、その結果、ブロックヘッダー、エラーチェックデータ、およびスペースに使用されるディスク容量が大幅に削減されました。
これらの論理ブロックを物理ディスクプラッタに初期化するプロセスは低レベルフォーマットと呼ばれ、通常は工場で実行され、通常は現場で変更されません。[ 115 ]高レベルフォーマットでは、オペレーティングシステムがディスク上のデータファイルを整理するために使用するデータ構造を書き込みます。これには、パーティションとファイルシステム構造を選択された論理ブロックに書き込むことが含まれます。たとえば、ディスク領域の一部は、ディスクファイル名のディレクトリと特定のファイルに関連付けられた論理ブロックのリストを保持するために使用されます。
パーティションマッピング方式の例としては、マスターブートレコード（MBR）やGUIDパーティションテーブル（GPT）などがあります。ファイルを取得するためにディスクに格納されるデータ構造の例としては、MS-DOSファイルシステムのファイルアロケーションテーブル（FAT）や、多くのUNIXファイルシステムのinode 、その他のオペレーティングシステムデータ構造（メタデータとも呼ばれる）などがあります。そのため、HDD上のすべての領域がユーザーファイルに使用できるわけではありませんが、このシステムオーバーヘッドは通常、ユーザーデータに比べれば小さいものです。
コンピューティングの初期の頃、HDD の総容量は、7 ～ 9 桁の 10 進数で指定され、多くの場合、百万という慣用句で切り捨てられていました。[ 118 ] [ 34 ] 1970 年代までに、HDD の総容量は、メガバイト(1 MB = 1,000,000バイト)、ギガバイト(1 GB = 1,000,000,000バイト) 、テラバイト(1 TB = 1,000,000,000,000 バイト)などのSI 10 進接頭辞を使用してメーカーによって提供されるようになりました。[ 116 ] [ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]しかし、メモリの容量は通常、接頭辞のバイナリ解釈、つまり 1000 の代わりに 1024 のべき乗を使用して引用されます。
ソフトウェアは、ハードディスクドライブまたはメモリの容量を、10 進数または 2 進数の接頭辞を使用して、さまざまな形式で報告します。Microsoft Windowsファミリーのオペレーティングシステムは、ストレージ容量を報告する際に 2 進数表記を使用するため、メーカーが 1 TB ドライブとして提供している HDD は、これらのオペレーティングシステムでは 931 GB HDD として報告されます 。Mac OS X 10.6 (" Snow Leopard ") は、HDD 容量を報告する際に 10 進数表記を使用します。[ 122 ] Linux のdfコマンドラインユーティリティのデフォルトの動作は、HDD 容量を 1024 バイト単位の数として報告することです。[ 123 ]
10 進数と 2 進数の接頭辞の解釈の違いが消費者の混乱を招き、HDD メーカーに対する集団訴訟につながった。原告は、10 進数の接頭辞の使用が消費者を誤解させたと主張したが、被告は不正行為や責任を否定し、マーケティングと広告はあらゆる点で法律に準拠しており、集団訴訟の参加者は損害や傷害を被っていないと主張した。[ 124 ] [ 125 ] [ 126 ] 2020 年、カリフォルニア州の裁判所は、10 進数の接頭辞を 10 進数の意味で使用することは誤解を招くものではないとの判決を下した。[ 127 ]
IBM初のハードディスクドライブであるIBM 350は、50枚の24インチプラッタを積み重ねて使用し、3.75MB のデータ（現代のデジタル写真1枚分程度）を保存でき、2台の大型冷蔵庫に匹敵する大きさでした。1962年、IBMはモデル1311ディスクを発表しました。これは、取り外し可能なパックに6枚の14インチ（公称サイズ）プラッタを使用し、洗濯機とほぼ同じ大きさでした。これは長年にわたり標準的なプラッタサイズとなり、他のメーカーでも使用されました。[ 128 ] IBM 2314は、同じサイズのプラッタを11段重ねたパックで使用し、「引き出し式ドライブ」レイアウトを導入しました。これは「ピザオーブン」と呼ばれることもありましたが、「引き出し」はドライブ全体ではありませんでした。1970年代に入ると、HDDは1台から4台のHDDを収容するさまざまな寸法の独立型キャビネットで提供されるようになりました。
1960年代後半から、19インチラックにマウントできるシャーシに完全に収まるドライブが登場した。Digital社のRK05とRL01は、取り外し可能なパックに14インチのプラッタを1枚ずつ使用した初期の例で、ドライブ全体が高さ10.5インチのラックスペース（6U）に収まった。1980年代半ばから後半にかけては、同じサイズの富士通イーグル（偶然にも10.5インチのプラッタを使用）が人気を博した。
フロッピーディスクドライブ（FDD）を内蔵したマイクロコンピュータの販売台数が増加するにつれ、FDDマウントに適合するHDDが求められるようになった。Shugart Associates SA1000を皮切りに、HDDのフォームファクタは当初、 8インチ、5 + 1/4インチ、3 + 1/2インチのフロッピーディスクドライブのフォームファクタに準拠していた。これらの公称サイズで呼ばれているが、実際のサイズはそれぞれ9.5インチ、5.75インチ、4インチ幅である。より小型のフロッピーディスクドライブが存在しなかったため、2 + 1/2インチドライブ（実際には2.75インチ幅）などのより小型のHDDフォームファクタは、製品ラインナップや業界標準から発展した。
2025年現在2 + 1/2インチおよび3 + 1/2インチのハードディスクが最も一般的なサイズです。2009 年までに、可動部品のないフラッシュメモリの価格が下落したため、すべてのメーカーが 1.3 インチ、1 インチ、および 0.85 インチのフォームファクタ向けの新製品の開発を中止しました。[ 129 ] [ 130 ]公称サイズはインチですが、実際の寸法はミリメートルで指定されます。
消費者向けハードディスクドライブは、一般的にディスクエンクロージャーに収納された状態で販売されています。このエンクロージャーは、デバイスを保護し、USBなどの汎用インターフェースを介して接続できるようにすることで、使用するコンピュータから切り離して持ち運びを可能にします。このようなエンクロージャーは、通常、システムに固定部品として組み込むことを想定していないため、サイズは多種多様です。また、エンクロージャーには、RAID構成で複数のハードディスクドライブが組み込まれている場合もあります。
HDD上のデータへのアクセス時間を制限する要因は、主に回転ディスクと可動ヘッドの機械的な性質に関連しており、以下のようなものが含まれます。
エネルギー節約のためにドライブディスクが停止した場合も、遅延が発生する可能性があります。
デフラグメンテーションは、関連する項目をディスク上の物理的に近い領域に移動することで、データの取得の遅延を最小限に抑えるために使用される手順です。[ 131 ]一部のコンピュータオペレーティングシステムは、デフラグメンテーションを自動的に実行します。自動デフラグメンテーションはアクセス遅延を減らすことを目的としていますが、処理中は一時的にパフォーマンスが低下します。[ 132 ]
データへのアクセス時間は、回転速度を上げる（つまりレイテンシーを減らす）か、シーク時間を短縮することで改善できます。面密度を高めると、データレートが向上し、ヘッドセット下のデータ量が増えるため、スループットが向上し、結果として一定量のデータに対するシーク回数を減らすことができます。しかし、データへのアクセス時間はスループットの向上に追いついておらず、スループット自体もビット密度とストレージ容量の増加に追いついていません。
2010年現在一般的な 7,200 rpm のデスクトップ HDD は、持続的な「ディスクからバッファへ」のデータ転送速度が最大1,030 Mbit/sです。[ 133 ]この速度はトラックの位置によって異なり、外側のトラック (回転あたりのデータ セクタ数が多い) のデータでは速度が高く、内側のトラック (回転あたりのデータ セクタ数が少ない) に向かうにつれて速度が低くなります。また、一般的に 10,000 rpm のドライブではやや高くなります。現在広く使用されている「バッファからコンピュータへ」のインターフェースの標準は3.0 Gbit/s SATA で、バッファからコンピュータへ約 300 メガバイト/秒 (10 ビット エンコーディング) を送信できるため、今日のディスクからバッファへの転送速度を依然として十分に上回っています。データ転送速度 (読み取り/書き込み) は、特別なファイル生成ツールを使用して大きなファイルをディスクに書き込み、その後ファイルを読み戻すことによって測定できます。転送速度は、ファイルシステムの断片化とファイルのレイアウトによって影響を受ける可能性があります。[ 131 ]
HDDのデータ転送速度は、プラッタの回転速度とデータ記録密度に依存します。熱と振動が回転速度を制限するため、密度を高めることがシーケンシャル転送速度を向上させる主な方法となります。高速化にはより強力なスピンドルモーターが必要となり、発熱量が増加します。ディスク上のトラック数とトラックあたりのセクター数の両方を増やすことで面密度は向上しますが、[ 134 ]後者のみが一定の回転数でデータ転送速度を向上させます。データ転送速度の性能は面密度の2つの要素のうちの1つにしか影響しないため、その性能の向上率は低くなります。[ 135 ]
その他の性能に関する考慮事項としては、品質調整後の価格、消費電力、可聴騒音、および動作時と非動作時の耐衝撃性などが挙げられる。
最新のハードドライブは、パラレルATA、シリアルATA、SCSI、 SAS（ Serial Attached SCSI）、ファイバーチャネルなど、複数のバスタイプのいずれかを介してコンピュータに接続されます。一部のドライブ、特に外付けポータブルドライブは、IEEE 1394またはUSBを使用します。これらのインターフェースはすべてデジタルであり、ドライブ上の電子回路が読み書きヘッドからのアナログ信号を処理します。最新のドライブは、内部で使用されるデータエンコーディング方式や、ドライブ内のディスクとヘッドの物理的な数に関係なく、コンピュータの他の部分に対して一貫したインターフェースを提供します。
通常、ドライブ内部の電子回路にあるDSPは、読み取りヘッドから生のアナログ電圧を受け取り、 PRMLとリード・ソロモン誤り訂正[ 136 ]を使用してデータをデコードし、そのデータを標準インターフェースから出力します。このDSPは、誤り検出訂正によって検出された誤り率を監視し、不良セクタの再マッピング、自己監視・分析・報告技術のためのデータ収集、およびその他の内部タスクを実行します。
最新のインターフェースでは、ドライブとホストインターフェースは1本のデータ/制御ケーブルで接続されます。各ドライブには、通常は電源ユニットに直接接続される電源ケーブルも別途付属しています。旧式のインターフェースでは、データ信号用とドライブ制御信号用に別々のケーブルが使用されていました。
ヘッドとディスク表面の間隔が非常に狭いため、HDDはヘッドクラッシュによる損傷を受けやすい。ヘッドクラッシュとは、ディスクのヘッドがプラッタ表面を擦り、薄い磁性膜を削り取ってデータ損失を引き起こす故障のことである。ヘッドクラッシュの原因としては、電子的な故障、突然の停電、物理的な衝撃、ドライブ内部の筐体の汚染、摩耗、腐食、あるいはプラッタやヘッドの製造不良などが挙げられる。
HDD のスピンドル システムは、ディスクが回転している間、ディスク エンクロージャ内の空気密度を利用してヘッドを適切な浮遊高さに維持します。HDD は、正常に動作するために一定範囲の空気密度を必要とします。外部環境と密度との接続は、エンクロージャの小さな穴 (幅約 0.5 mm) を介して行われ、通常は内部にフィルター (ブリーザー フィルター) があります。[ 137 ]空気密度が低すぎると、浮遊ヘッドを支えるのに十分な揚力が得られず、ヘッドがディスクに近づきすぎて、ヘッド クラッシュやデータ損失のリスクがあります。約3,000 m (9,800フィート)以上の高高度で確実に動作させるには、特別に製造された密閉加圧ディスクが必要です。[ 138 ]最新のディスクには温度センサーが内蔵されており、動作環境に合わせて動作を調整します。ほとんどのディスクドライブには通気孔が見られますが、ヘリウムを使用するドライブなど、外部の空気に触れると故障の原因となる密閉型ドライブは除きます。通常、通気孔の横には、通気孔を塞がないように警告するステッカーが貼られています。動作中のドライブ内部の空気も、回転するプラッタとの摩擦によって常に動いています。この空気は内部の再循環フィルターを通過し、製造時に残った汚染物質、筐体内に何らかの形で入り込んだ可能性のある粒子や化学物質、および通常の動作中に内部で発生する粒子やガスを除去します。非常に高い湿度が長時間続くと、ヘッドやプラッタが腐食する可能性があります。例外として、密閉型のヘリウム充填HDDは、湿度や気圧の変化によって発生する環境問題をほぼ完全に排除します。このようなHDDは、HGSTが2013年に初めて大量生産に成功し、導入しました。
特に巨大磁気抵抗（GMR）ヘッドの場合、汚染による軽微なヘッドクラッシュ（ディスクの磁気面が除去されない場合）でも、ディスク表面との摩擦によりヘッドが一時的に過熱し、ヘッド温度が安定するまで短時間データが読み取れなくなる可能性があります（いわゆる「熱的粗さ」と呼ばれる問題で、読み出し信号を適切に電子フィルタリングすることで部分的に対処できます）。
ハードディスクのロジックボードが故障した場合、回路ボードを同一のハードディスクのものと交換することで、ドライブを正常に動作させ、データを復旧できる場合が多い。読み書きヘッド障害の場合は、埃のない環境で専用ツールを使用して交換できる。ディスクプラッタが損傷していない場合は、同一のエンクロージャに移し、データを新しいドライブにコピーまたはクローンできる。ディスクプラッタの故障の場合は、ディスクプラッタの分解とイメージングが必要になる場合がある。[ 139 ]ファイルシステムの論理的な損傷については、 UNIX ライクなシステムではfsck 、 WindowsではCHKDSKなど、さまざまなツールを使用してデータを復旧できる。論理的な損傷からの復旧には、ファイルカービングが必要になる場合がある。
サーバー用途向けに設計・販売されているハードディスクドライブは、デスクトップコンピュータで一般的に使用されるコンシューマーグレードのドライブよりも故障頻度が低いというのが一般的な予想です。しかし、カーネギーメロン大学[ 140 ]とGoogle [ 141 ]による2つの独立した研究では、ドライブの「グレード」はドライブの故障率とは関係がないことがわかりました。
Tom's HardwareによるSSDと磁気ディスクの故障パターンに関する2011年の研究概要では、研究結果が次のようにまとめられています。[ 142 ]
2019年現在ストレージプロバイダーのBackblazeは、11万台の市販HDDを使用したストレージファームの年間故障率が2%であり、信頼性はモデルやメーカーによって大きく異なると報告した。[ 146 ]その後、Backblazeは2021年に、同年代のHDDとSSDの故障率は同程度であると報告した。[ 7 ] 2026年にBackblazeのデータについて独立した査読付き分析が行われた結果、ドライブの年代、容量、フォームファクター、温度を調整した後もメーカー間の違いが残っていることが判明した。[ 147 ]
コストを最小限に抑え、個々の HDD の故障を克服するために、ストレージ システム プロバイダーは冗長 HDD アレイに依存しています。故障した HDD は継続的に交換されます。[ 146 ] [ 92 ]
これらのドライブは通常5400rpmで回転し 、以下のものが含まれます。
HDD のバイト当たりの価格は、1988～1996 年は年間 40%、1996～2003 年は年間 51%、2003～2010 年は年間 34% の割合で下落しました。[ 160 ] [ 78 ]面積密度の増加が鈍化し、2011 年のタイの洪水で製造施設が被害を受けたため、2011～2014 年は価格の下落が年間 13% に減速し、2010～2017 年は年間 11% で推移しています。[ 83 ] [ 161 ]
連邦準備制度理事会は、 3台以上のエンタープライズHDDと関連するコントローラ、ラック、ケーブルを含む大規模エンタープライズストレージシステムの品質調整済み価格指数を公表した。これらの大規模ストレージシステムの価格は、2004年から2009年の間に年間30%、2009年から2014年の間に年間22%の割合で下落した。[ 78 ]
これまで200社以上の企業がHDDを製造してきたが、業界の統合により、現在ではWestern Digital、Seagate、Toshibaの3社に生産が集中している。生産拠点は主に環太平洋地域にある。
HDDの出荷台数は2010年に6億5100万台でピークに達し、その後減少傾向にあり、2022年には1億6600万台となった。[ 162 ] Seagateは43%のシェアで最大の市場シェアを占めた。[ 163 ]
HDDは、 SSDの高速性（ M.2（NGFF）NVMeドライブでは最大7ギガバイト/秒[ 164 ] 、 PCIe拡張カードドライブでは2.5ギガバイト/秒[ 165 ] ）、堅牢性、低消費電力といった利点が価格よりも重視される市場で、ソリッドステートドライブ（SSD）に取って代わられつつあります。これは、SSDのビットコストがHDDの4～9倍も高いためです。[ 16 ] [ 15 ] 2016年現在HDDの故障率は年間2～9%と報告されているのに対し、SSDの故障率は年間1～3%と低い。[ 166 ]ただし、SSDはHDDよりも訂正不可能なデータエラーが多い。[ 166 ]
SSDは、最大のHDDよりも大容量（最大100TB ）[ 40 ]やストレージ密度（100TB および30TBのSSDは、 3.5インチHDDと同じ高さの2.5インチHDDケースに収められている）[ 167 ] [ 168 ] [ 169 ] [ 170 ] [ 171 ]で入手可能ですが、このような大容量SSDは非常に高価です。
2019年時点で、 96層構造の1.33テラビットの3D NANDチップ（ソリッドステートドライブ（SSD）で一般的に使用されるNAND）の実験室での実証では、5.5 テラビット/平方インチの容量が得られた。フラッシュメモリの面密度は、ムーアの法則（年間40%）と同様に2年ごとに倍増しており、HDDの年間10～20%よりも速い。2025年には、HDDの最大容量は36テラバイト、[173] SSDは100テラバイトであった。[174] 2016年に製造されたデスクトップおよびノートブックコンピュータの70 %でHDD が使用され、 30 %でSSDが使用された。[ 175 ] 2025年には、ノートパソコンにHDDが搭載されることはほとんどなく、デスクトップのほとんどにはSSDのみが搭載されているが、SSDとHDDの両方が搭載されているものや、まれにHDDのみが搭載されているものもある。
SSDやその他のアプリケーションで使用されるシリコンベースのフラッシュメモリ（NAND）チップの市場は、HDDよりも速いペースで成長しています。世界のNANDの売上高は、2011年から2017年の間に年間16%増加し、220億ドルから570億ドルに達しました。一方、生産量は年間45%増加し、19エクサバイトから175エクサバイトに達しました。[ 176 ]
使用年数とドライブの稼働日数を考慮に入れると、2種類のドライブは似通っており、その違いだけではSSDをHDDよりも購入する追加コストを正当化するには十分ではなかった。
350ディスクドライブには
3.75MBの容量があった。
各ファイル ユニットには 3 つの機械的に独立したアクセス アームが備えられており、各アームはファイル内の任意のトラックに独立して向けることができます。
各ディスクストレージユニットには、機械的に独立した3つのアクセスアームがあり、それらはすべて同時にシークできます。
ディスク ストレージ ユニットには 2 つのアクセス アームがあります。1 つは標準で、もう 1 つは特殊機能として利用できます。
ディスクドライブの総市場規模は2019年の218億ドルから拡大する。
ゴードン・ムーア：...磁気ディスクの人々が密度を高め続ける能力は驚異的だ。少なくとも半導体の複雑さと同じくらい速く進んでいる。
永遠に続くことはできない。指数関数の性質上、それを押し出すと、最終的には破滅が起こる。
2011 年のタイの洪水により、ディスク容量のコスト / GB は一時的にほぼ 2 倍になった。Rosenthal 氏は次のように書いている。「PMR から HAMR への移行の技術的な困難さにより、2010 年の時点で既に Kryder の法則は大幅に減速しており、近い将来その傾向に戻ることは期待されていなかった。洪水はこのことをさらに強めた。」
「PMRのCAGRは過去の40%超から約8～12%に減速」および「HAMRのCAGRは2015～2020年で20～40%」
瓦磁気記録方式は、2020年までに20テラバイトのハードドライブを実現するための第一歩です。
「瓦磁気記録」(SMR) ドライブは、トラックが非常に密に配置されているため、隣接するトラックも破壊せずに 1 つのトラックを上書きすることができない回転式ドライブです。その結果、データを上書きするには、密に配置されたトラック全体を書き換える必要があります。これはコストのかかるトレードオフですが、ストレージ密度が大幅に向上するという利点は、状況によってはコストに見合うとみなされます。
残念ながら、HAMR を搭載した実際のハード ドライブの量産はすでに何度も延期されており、最初の HAMR ベースの HDD は 2018 年に登場する予定であることが判明しました。... HAMR HDD は新しいアーキテクチャを採用し、新しいメディア、レーザーと特殊な近距離光トランスデューサ (NFT) を備えた完全に再設計された読み書きヘッド、および現在使用または量産されていない他の多くのコンポーネントを必要とします。
...Seagateは2016年にHAMRドライブの販売を開始する予定です。
シーゲイトのCTOであるジョン・モリス博士はアナリストに対し、シーゲイトは55,000台のHAMRドライブを製造しており、2020年末までに顧客へのサンプル提供の準備を整えることを目指していると語った。
最新のシーゲイトのロードマップでは、HAMRの出荷が2020年にずれ込んでいるため、リアルタイムよりも速いペースで遅れている。ウェスタンデジタルはHAMRを諦め、マイクロ波アシスト磁気記録（MAMR）が1年後に実現すると約束している。BPMは両社のロードマップから削除された。
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)…マイクロ波アシスト磁気（MAMR）記録技術…サンプル出荷は年末までに予定されている。
論理ユニット上の LBA はゼロから始まり、論理ユニット上の最後の論理ブロックまで連続していなければならない。
ノートパソコンやデスクトップパソコンに内蔵できない、筐体なしの組み立て済み外付けハードディスクドライブの例。
ほとんどのディスク ドライブは 512 バイトのセクタを使用します。[...] エンタープライズ ドライブ (Parallel SCSI/SAS/FC) は 520/528 バイトの「ファット」セクタをサポートします。