今年度的 Computex 台北國際電腦展如期於南港展覽館舉辦，大容量儲存創新領導廠商 Seagate 本次參展，帶來了硬碟磁錄技術的業界重大突破成果，也就是今年初正式發表的全新 Mozaic 3+ 硬碟平台。
▲ Seagate 攤位所在位置在南港展覽館 4 樓的「AI 運算暨系統解決方案區」，與 Intel、Asus 等科技大廠並列。
硬碟（HDD）仍保有一項不可忽視的優勢，那就是「單位儲存成本」。在現行的資料中心架構中，至今仍有超過 90％ 的資料，都是存放在傳統硬碟中。
但即使如此，從講究大數據到邁入 AI 世紀的當下，各種數位資料的成長速度是相當驚人的，許多提供雲端儲存及雲端服務類型的廠商，對於容量及成本之間的平衡，也逐漸感受到龐大壓力，Google取消無限空間政策即是最佳例子。
▲ Seagate 的展示主題為整合多項先進技術的 Mozaic 3+ 硬碟平台，足以讓儲存相關產業迎來跳級式的成長。
根據 IDC 的研究報告，單在 2027 年為止，全球資料量總數將會來到 291 ZB（1ZB 等於 1024 EB，1 EB 等於 1024 PB，1 PB 等於 1024 TB）。而另一個可怕的現實是，同樣是根據研究，2024 年全球產生的資料量預估會達到 30ZB，不過就算是把全世界的硬碟通通加起來，所能儲存的資料量也只有 2ZB 左右，可說是遠遠不及，這也是 Seagate 致力在硬碟磁錄密度上不斷尋求技術突破的原因，其推出的解決方案，就是 Mozaic 3+ 平台。
▲ 從 Seagate 的硬碟產品發展進程可以看到，從單碟 1TB 到單碟 3TB 容量，這段路程就走了十餘年之久，相當不容易。不過在 Mozaic 3+ 推出後，單碟片容量的成長速度將會越來越快。
傳統硬碟內部由多個磁片所組成，想要提高硬碟的容量，最直接的作法，就是增加磁片的數量，但由於 3.5 吋硬碟的尺寸為固定，能置入 10 片磁片已經是極限，且增加碟片數也意味成本的增加，故 Seagate 選擇從另一個方向來著力，要是能夠提高單一碟片所能存儲的資料密度，那麼即使硬碟內碟片的數量不變，儲存容量也能夠獲得大幅提昇，這就是 Mozaic 3+ 的基本概念，透過此技術，單一碟片的儲存容量可以達到 3TB 以上。不需要變更傳統硬碟的標準外型，更容易無縫整合到現有的資料中心生態系統中。
▲ Seagate 以「創新儲存，形塑未來」為標語，為 Mozaic 3+ 硬碟平台下了最佳的註腳。
▲ 首款導入 Mozaic 3+ 技術的 Seagate EXOS M30 企業級硬碟。附帶一提，Mozaic 3+ 的命名由來，並非指這項技術已經推出到第 3 代，而是代表單碟片突破 3TB 以上的意思。
首先要瞭解的是，Mozaic 3+ 並非是無中生有、橫空出世的，其所應用的 HAMR 熱輔助磁記錄（Heat - Assisted Magnetic Recording；HAMR）技術，其實 Seagate 已從事相關研究長達 20 年以上。HAMR 主要是透過雷射產生的高熱，來輔助儲存媒介在寫入資料時的穩定性。
▲ 為了讓來訪的民眾更加了解 Mozaic 3+，整個攤位亦圍繞此主題進行視覺化形象的呈現，並運用文字解說及實體展物，具象化 Mozaic 3+ 的技術原理與特性。
不過若想應用 HAMR 來提高磁錄密度，無論是儲存媒介的關鍵材料選擇，或者是硬碟讀寫精密結構的微型化，均缺一不可，而 Mozaic 3+ 正是 Seagate 在 HAMR 基礎上取得的開創性革新，象徵著邁入硬碟的全新世代，其關鍵為 Seagate 獨家研發的四大核心技術：
- 超晶格鉑合金碟片：根據基礎物理學原理，若要提升儲存密度，就必須在奈米等級下進一步縮小磁性顆粒。然而，磁性顆粒越小就越不穩定，傳統合金的磁穩定度無法保證儲存的有效性和可靠度。Mozaic 3+ 硬碟的碟片合金採用了業界首創的鐵鉑合金超晶格（Iron-Platinum Superlattice）結構，大大提升了碟片的磁矯頑力（Coercivity），可長期保持穩定磁向，進而確保每個位元維持穩定，不會因寫入相鄰資料而發生變化。從而達到精確資料寫入和前所未有的位元穩定度。
▲ 在顯微鏡之下，鐵鉑合金的超晶格結構其實有點類似馬賽克紋路，故在地板的視覺呈現上，採用六角形蜂巢樣式來表達。
- 電漿寫入磁頭：由於採用了磁性更強的碟片來確保磁性顆粒的穩定度，因此 Seagate 使用精湛的微型化和精密工程技術來設計寫入磁頭，以實現獨家的 HAMR 技術。這項技術的核心是使用奈米光子雷射在碟片表面上產生極小的熱點，搭配光子漏斗和量子天線結合的精密控制，將特定的磁性介質在 2 奈秒內加熱至近攝氏 427 度，以降低其磁阻，確保可將資料穩定可靠地寫入，並快速重新回到冷卻狀態，完成資料的寫入。
▲ 展示牆上的 Mozaic 3+ 四大核心技術，均由 Seagate 所獨家研發。
- 第 7 代自旋電子讀取磁頭：更小的寫入顆粒只有在能夠被讀取時才有作用，因此讀取磁頭也同樣需要進化。Mozaic 3+ 結合了量子科技，採用了世界上最小最靈敏的磁場感測器，並利用穿隧式磁阻效應，實現高效且精確的讀取能力。
▲ 透過攤位的大型動態展示牆，模擬磁頭讀取時的樣貌，若細心點還可以發現，磁頭在讀取時是不會接觸到磁盤的。
- 12nm 整合式控制器：為了有效整合上述的先進技術，Seagate甚至跨足晶片行業，自主開發了專為搭配 Mozaic 3+ 平台的系統單晶片（SOC），這個精密的控制器整合了讀取通道、磁碟管理和資料交換協議，成為硬碟機的操作核心，它能控制主軸速度，管理磁頭運動，並以前所未有的精度執行讀取、寫入和運動控制。它亦是首款用於控制硬碟功能的 RISC-V 處理器，與先前的解決方案相比，其處理器能以皮秒為間隔運行，每秒可處理高達 40 億位元，效能提升高達三倍。
▲ 透過觸控電視的互動介面，可以更清楚了 Mozaic 3+ 平台的各個元件功能。
當硬碟導入 Mozaic 3+ 平台之後，除了容量的提升之外，其實最重要的一點，則是「成本」的縮減，尤其是對於企業體系的用戶來說，成本的控制將可決定收益以及未來的成長，可說是至關重要。
從另一角度來看，現在資料中心普遍部署的 16TB 硬碟，若全數更換為 Mozaic 3+ 平台的 Seagate EXOS 30TB 硬碟，那麼在相同總儲存容量下，資料中心僅需要 1/2 的佔地空間，並且可帶來高達45%的能源節約，不僅大大降低營運的成本，也為未來的擴充提供更多發展的可能，畢竟，單碟 3TB 只不過是 Mozaic 3+ 的起點，在未來幾年的 Seagate 產品發展藍圖中，還將實現單碟 4TB+ 和 5TB+ 的磁錄密度。資料中心為 Seagate EXOS 30TB 硬碟的目前主要的應用場域，知名雲端儲存服務供應商 Dropbox 目前已經正式部署。
▲ Mozaic 3+ 顯而易見的成本優勢，也讓許多國內外企業代表，在攤位現場與 Seagate 展開進一步的交流。
▲ 除了硬碟之外，Seagate 也透過 EXOS CORVAULT 這類機架式設備，協助企業推動巨量資料的儲存轉型。
除了資料中心之外，Seagate 也有計畫把 Mozaic 3+ 平台未來也會導入其他的產品線與產業類別，譬如監控視訊的影像分析和媒體和娛樂用途 。
▲ 在企業監控及娛樂產業方面的資料備份方案，Seagate 均有對應的 SkyHawk AI 和 IronWolf Pro 硬碟產品線，若對於效能方面有進一步的追求，則可搭配 EXOS 企業級硬碟。
在監控方面，隨著監視攝影機、IoT 設備的解析度提升，所取得的影像資料也同步成長，這些資料將可能應用於整合 AI 及機器學習，更需要安全及充足的儲存空間；在娛樂產業方面，由於拍攝技術的進步，也同樣面臨到大量影像數據的保存問題，因這些影像資料往往還需要進行許多前期與後期的製作流程，如何在多方存取的前提下，進行有效的管理，亦是企業所要面臨的挑戰。而 Mozaic 3+ 的優勢正在於此，其容量的升級足以跟上資料爆炸成長的腳步，並進一步推動儲存解決方案的發展，而在降低企業儲存成本的同時，還能激發以資料密集應用為核心的企業潛能。
▲ AI 時代的到來也意味著數位資料的快速增長，Mozaic 3+ 可以說是目前最佳且唯一的應對方案。
我們問及 Mozaic 3+ 硬碟平台是否會下放到消費端的硬碟產品，Seagate 的答覆是肯定的，最快明年就應該就能見到，隨著生成式 AI 生成技術的逐漸普及，對於圖像、影片的生成與保存，還有個人數位資料的不斷增長，即使是普通的使用者，也將會對儲存空間有越來越多的需求，在可預見的未來，Mozaic 3+ 確實能夠以更高的 CP 值，滿足我們對於空間不足的憂慮。而從更宏觀的角度而言，Seagate 在儲存技術不斷取得領先業界的進展同時，也承諾要共同協助地球環境的永續發展，截至 2023 年，Seagate 已經回收 119 萬顆硬碟，同時預計 2030 年全面使用再生能源，目前進度亦已達到 50% 以上，如何持續打造永續、共融且符合道德標準的資料領域，不僅是 Seagate 的企業責任，更是終極目標。
▲ Seagate 除了引領資料儲存領域的永續創新，也積極推動循環經濟，致力克服環境的挑戰。
