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Disque dur Helium: Un disque dur fonctionnant dans un environnement hélium présente de nombreux avantages par rapport à un disque dur fonctionnant dans l'air.
Pourquoi Helium?
L'hélium a la densité la plus basse et la chaleur spécifique la plus faible de toutes les substances ininflammables. Ces deux caractéristiques font de l'hélium le gaz de choix pour de nombreuses utilisations spécialisées. Son utilisation principale est comme liquide de refroidissement dans les machines d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Cette utilisation a créé une forte demande pour un sous-produit de gaz naturel pouvant être produit dans quelques régions du monde dans des conditions géologiques inhabituelles.
Maintenant, une autre utilisation pourrait commencer à consommer ce gaz rare encore plus rapidement. Western Digital a produit le premier disque dur d'ordinateur scellé dans une atmosphère d'hélium. Le lecteur a été conçu pour être utilisé dans des centres de données où des centaines, voire des milliers d’ordinateurs fonctionnent.
Pourquoi l'hélium? L'hélium a juste 1/7 de la densité de l'air. Cet entraînement scellé à l'hélium produit moins de turbulences dans l'air, ce qui réduit la consommation d'énergie, produit moins de chaleur, produit moins de vibrations, fait moins de bruit, permet une plus grande capacité d'entraînement et réduit considérablement le coût total de fonctionnement. La fabrication des disques est coûteuse, mais ce coût est compensé par des économies d’énergie et des gains de performances.
Utilisations de l'hélium: Quantités relatives d’hélium consommées pour diverses utilisations aux États-Unis. Comment la consommation d’hélium pour les disques durs s’intégrera-t-elle dans ce mélange? Graphique en utilisant les données de l'USGS.
Turbulence inférieure
Par rapport à l’air, la densité plus faible de l’hélium permet à l’entraînement de tourner avec beaucoup moins de turbulence. Le niveau de turbulence plus bas permet au moteur de faire tourner le variateur avec une économie de consommation d'énergie de 23%. De plus, le niveau de turbulence le plus bas permet à sept plateaux de fonctionner dans un lecteur d'un pouce de haut, au lieu de cinq. Cela augmente la capacité de stockage du disque de 50% - de 4 To à 6 To - et augmente la capacité de stockage d'un serveur et son poids par To.
Moins de bruit
Le niveau plus bas de turbulence de l'air à l'intérieur du lecteur réduira la quantité de vibrations produites par les plateaux en rotation. Il a été constaté que le faible niveau de vibration réduisait la quantité de bruit produite par le variateur d’environ 30%.
Moins de chaleur
La moindre turbulence au sein de l'entraînement signifie qu'il y a moins de frottement produit entre les molécules d'air. Cela permet au lecteur de fonctionner à une température d'environ 4 degrés Celsius plus froide dans le lecteur. Cela signifie que le disque dégagera moins de chaleur dans le centre de données et réduira la quantité de climatisation requise, ce qui représente un autre moyen d'économiser de l'énergie.
Le défi des gaz fugitifs
Produire un disque dur scellé dans un environnement à l'hélium était un énorme défi. Pourquoi? Les atomes d'hélium sont si petits qu'ils peuvent s'infiltrer dans presque tous les matériaux. Créer un boîtier contenant de l'hélium sur une longue période a été la partie la plus difficile de la production du lecteur - et la raison pour laquelle les lecteurs à l'hélium n'ont pas été utilisés il y a longtemps.
Le boîtier hermétique offre encore quelques avantages. L'humidité, la poussière et d'autres contaminants sont gardés à l'extérieur. Cela devrait permettre de réduire les taux de défaillance des lecteurs et d’augmenter la durée de vie moyenne des lecteurs à hélium.
Le disque dur à l'hélium est un exemple de la façon dont l'utilisation de matériaux spéciaux crée des défis particuliers, mais peut aussi générer des économies exceptionnelles.
Une copie de l'annonce du produit Western Digital (HGST) peut être obtenue ici.
Auteur: Hobart M. King, Ph.D.