8-fache Bandbreite Western Digital - dieses Jahr 40 TB Festplatten per ePMR

Wie jedes Jahr zu dieser Zeit hat Western Digital wieder seine Roadmap für Festplatten vorgestellt. Western Digital setzt bei der Entwicklung von neuen Festplatten mit immer größeren Kapazitäten auf zwei Technologien: Energy-Assisted Perpendicular Magnetic Recording (ePMR) und Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR), also auf energie- bzw. wärmeunterstützte Schreibverfahren, die eine immer höhere Datendichte auf magnetischen Speichermedien ermöglichen. So sollen in naher Zukunft per ePMR Speichergrößen von bis zu 60 Terabyte und ab 2027 per HAMR in noch größeren Kapazitäten erreicht werden. Eine weitere Innovation betrifft die Lese- und Schreibgeschwindigkeit, die mittels paralleler Aktionen um das bis zu achtfache gesteigert werden soll.

Kapazitätssteigerung auf 40 TB per UltraSMR

Dieses Jahr soll im dritten Quartal eine 40 TB Festplatte auf den Markt kommen, welche auf der ePMR-Technologie basiert und eine verbesserte, UltraSMR getaufte Version von SMR nutzt. Momentan sind diese Laufwerke schon testweise im Einsatz bei einigen großen Rechenzentren (Hyperscalern).

Shingled Magnetic Recording ermöglicht eine höhere Spurdichte im Vergleich zum Conventional Magnetic Recording (CMR), indem Datenspuren überlappend geschrieben werden. SMR wird mit ePMR kombiniert, einer Technik bei der zusätzliche Energie in Form stärkerer magnetischer Schreibfelder und optimierter Schreibstrom-Profile genutzt wird, um dichter zu schreiben und so eine Gesamtkapazität von 40 TB zu erreichen

Von ePMR zu HAMR

Laut der Roadmap sollen ePMR-basierte Laufwerke noch bis zu Kapazitäten von 60 TB weiterentwickelt werden und dann allmählich durch die überlegene HAMR-Technologie ersetzt werden, die noch deutlich höhere Speicherdichten ermöglicht. Dies bedeutet, dass ePMR- und HAMR-Lösungen über mehrere Jahre parallel existieren werden.

Der Übergang zu HAMR und 100 TB als Ziel

Western Digital will 2027 mit der Massenproduktion der ersten HAMR-basierten Laufwerke anfangen - wiederum nach erfolgreich abgeschlossenen Tests durch Hyperscaler-Kunden. Noch nicht klar ist, welche Kapazität diese Laufwerke haben werden, da sie jedoch die 40-TB-UltraSMR-HDDs ablösen sollen, wird ihre Kapazität wohl deutlich größer sein als diese.

Die langfristige Roadmap zeigt eine aggressive Skalierung der HAMR-Technologie. Western Digital plant, bis 2029 Festplatten mit einer Speicherkapazität von 100 TB anzubieten. Dies impliziert eine schnelle Steigerungsrate der Areal Density, da die Kapazität innerhalb von weniger als drei Jahren von 40 TB auf 100 TB mehr als verdoppelt werden soll.

Wie funktioniert HAMR?

Bei der HAMR-Technologie (Heat-Assisted Magnetic Recording, auf deutsch thermisch unterstützte, magnetische Speicherung) werden zu beschreibende Stellen mittels eines Lasers kurzzeitig hocherhitzt, um die Feldstärke an diesem Punkt zu verringern und ein Bit präzise schreiben zu können. Dies ermöglicht das Schreiben von Daten auf Medien, die bei Raumtemperatur magnetisch stabiler als bisherige sind und somit eine höhere Datendichte ermöglichen.

Mehr Bandbreite durch neue Technologien

Western Digital hat jedoch noch weitere zwei branchenweit neue Technologien entwickelt, die die Übertragungsgeschwindigkeit betreffen und so die Leistungsfähigkeit von HDDs grundlegend erhöhen. So soll der Performance-Abstand zu SSD verringert und traditionelle Festplatten so auch für Anwendungsfälle attraktiv werden, die bisher SSDs vorbehalten waren - gerade angesichts der dauerhaft deutlich höheren Kosten von Flash-Speicher und dessen begrenzter Haltbarkeit. Die neuen Technologien sind:

- High Bandwidth Drive Technology ermöglicht gleichzeitiges Lesen und Schreiben mit mehreren Köpfen auf mehreren Spuren und erreicht bis zu 2x höhere Bandbreite als herkömmliche HDDs – ohne zusätzlichen Energiebedarf. Die Technik ist auf bis zu 8x Bandbreite skalierbar und bereits in der Erprobung.

- Dual Pivot Technology ergänzt Festplatten um einen zweiten, unabhängig arbeitenden Aktuator (Positioniermechanismus), liefert bis zu 2x mehr sequenziellen Durchsatz in einem 3,5"-Laufwerk. Dadurch wird eine dichtere Platter-Anordnung und damit höhere Gesamtkapazität ermöglicht.

In Kombination ermöglichen beide neue Technologien eine bis zu 4× höhere sequenzielle I/O-Leistung und perspektivisch 100-TB-HDDs, ohne den heute üblichen I/O-pro-TB-Wert zu verschlechtern. Laut Western Digital ist High Bandwidth Drive Technology bereits bei Kunden im Einsatz. HDDs mit Dual Pivot Technology befinden sich noch im Labor und sollen ab 2028 verfügbar sein.

Und die Konkurrenz?

Seagate ist Western Digital in Sachen HAMR und Kapazitäten einen Schritt voraus und hat schon im Dezember 2024 mit der Massenproduktion seiner ersten Festplattenserien mit HAMR-Technik begonnen und seit Juli 2025 HAMR-Festplatten mit Kapazitäten bis zu 32 TB im freien Handel. Seit Juli 2025 produziert Seagate aktuell auch schon 40 TB große HAMR-Festplatten, die allerdings noch immer nicht für normale Endkunden verfügbar sind.

Verlaufen die Tests durch die ausgewählten Großkunden mit den jetzt ausgelieferten Modellen erfolgreich, soll die Massenproduktion in der ersten Hälfte des nächsten Jahres starten. Für 2027 sind 44 TB große Modelle geplant, für 2028 dann die 50 TB Festplatten. Angepeilt werden 150 TB große Festplatten mit 15 TB/Scheibe - aber diese liegen noch weit in der Zukunft.

Preis und Leistung - HDD vs SSD

Herkömmliche Festplatten werden gerade aufgrund der extrem gestiegenen Speicherpreise - und damit auch teureren SSDs - wieder zunehmend attraktiver. Schon immer waren sie konkurrenzlos billig als Massenspeicher, aber angesichts der SSD-Preise verschiebt sich gerade die Preis-/Leistungsbalance wieder (auch wenn HDDs ebenfalls etwas teurer werden aufgrund der gestiegenen Nachfrage).

Aktuell sind Festplatten bereits ab rund 21 Euro pro TB erhältlich – damit bieten sie eine kostengünstigere Lösung zur Speicherung großer Datenmengen als SSDs, deren TB-Preise mindestens das Dreifache betragen. Zwar überzeugen SSDs mit deutlich höheren Geschwindigkeiten, jedoch gibt es zahlreiche Anwendungsbereiche, in denen eine Datenübertragungsrate von ca. 200 MB/s völlig ausreichend ist, beispielsweise bei der klassischen Archivierung.