Discos duros fabricado en helio: Toda la información

En noviembre de 2013 HGST, una subsidiaria de Western Digital presentaba al mundo el primer disco duro lleno de helio disponible en el mercado. La unidad de 6 TB no solo era única en estar llena de helio en vez de aire, sino que era la unidad de disco duro de mayor capacidad disponible. Un poco más de 4 años más tarde ya hay disponibles unidades de 14 TB llenas de helio y pronto llegarán unidades de hasta 25 TB llenas de helio. Todo sobre los discos duros fabricado en Helio.

Helio en un disco duro y cuales son las dificultades

Dentro de un disco duro lleno de aire, hay discos de disco que giran rápidamente y giran a una velocidad determinada, por ejemplo, a 7200 rpm. El aire en el interior agrega una cantidad considerable de arrastre en los platos que a su vez requiere una cantidad apreciable de energía adicional para hacer girar los platos. Reemplazar el aire dentro de un disco duro con helio reduce la cantidad de resistencia, reduciendo así la cantidad de energía necesaria para girar los platos, generalmente en un 20%.

Un problema del helio es que es más ligero que el aire, por lo que tiende a salirse fuera del dispositivo. Este fue uno de los desafíos clave en el uso de helio dentro de un disco duro: el helio se escapa de la mayoría de los contenedores, incluso si están bien sellados. A los fabricantes de discos duros les llevó años crear contenedores que pudieran contener helio y, al mismo tiempo, funcionar como un disco duro. Esta innovación de contenedores permite que las unidades llenas de helio funcionen a las especificaciones dadas por el fabricante a lo largo de su vida útil.

Los cabezales de lectura / escritura dentro de un disco duro realmente vuelan sobre la superficie del disco en lo que llamamos un «cojinete de gas». Sin gas, las cabezas chocarán contra el disco. El problema con el aire es que crea turbulencia, así que los ingenieros buscaron un elemento menos denso. El hidrógeno es el elemento menos denso, pero es demasiado inflamable por lo que no es buena idea usarlo en un dispositivo que produce calor. El helio es el segundo elemento más ligero y el segundo más abundante en el universo observable, además, como el helio es u gas noble, no reacciona con nada. Al ser 1/7 de la densidad del aire, reemplazar el aire con helio reduce la turbulencia en el interior del variador, brindando una gran cantidad de ventajas.

Ventajas de los discos duros fabricados en helio

El helio tiene varias ventajas que brindan grandes beneficios a los usuarios finales:

• Acercar las pistas: unas pistas más juntas significa más pistas de datos por disco = más datos por HDD.
• Discos más delgados = más discos (5 discos ahora son 8 discos) = más datos por HDD.
• Los discos más delgados requieren menos energía para girar.
• El helio crea menos resistencia al arrastre y requiere menos potencia para hacer girar los discos.
• Menos arrastre = menos ruido.

Fiabilidad discos duros con helio vs aire

Ya tenemos claro que el uso de helio en los discos duros proporciona muchas ventajas en comparación con el uso de aire, el siguiente punto a analizar es la fiabilidad, ya que se puede pensar que los discos duros con helio serán menos fiables por la facilidad con la que este gas noble tiende a escaparse al exterior. Backblaze suele ser el mejor analista a la hora de ver la fiabilidad de los discos duros, por lo que vamos a basarnos en sus datos.

La observación más obvia es que parece haber poca diferencia en la tasa de fallo anualizada (AFR) en función de si contienen helio o aire. La predicción es que las unidades de helio eventualmente demostrarán tener un AFR más bajo.  Sin embargo, los datos de Backblaze muestran que los discos duros llenos de helio solo fallan en un 1,03% de media, mientras que los llenos de aire lo hacen en un 1,06%. Una conclusión, dada esta evidencia, es que el helio no afecta el AFR de los discos duros en comparación con los discos llenos de aire

Medio de los fallos de los HDD estudiados
Aire	1,06%
Helio	1,03%

La hipótesis es que después de normalizar los datos para que las unidades llenas de helio y aire tengan el mismo uso, las unidades llenas de helio que usamos continuarán teniendo una tasa de fallas anualizada más baja en comparación con las unidades de aire. Se espera que esta tendencia continúe por lo menos durante el próximo año. También hay que tener en cuenta que la tecnología de los discos duros con helio es más nueva, por lo que el margen de mejora es más grande que en los basados en aire.

Como conclusión final podemos decir que los discos duros basados en helio tienen mucha ventajas frente a los basados en aire, y a priori no sufren de una vidas útil más baja, que es el principal inconveniente que se puede llegar a pensar que tienen. Por tanto, queda claro que el futuro de los discos duros para por el uso del helio, un gas noble que abre las puertas a capacidades cada vez mayores con un menor uso de energía.