スキップしてメイン コンテンツに移動

なぜハードディスクは3.5インチなのか?他のフォームファクターは?

 結論から言えば、現在のところ3.5インチHDDが容量対効率が最も高いフォームファクターです。このフォームファクターが長年標準として定着した背景には、技術的、経済的、物理的な理由が複合的に作用しています。


1. 3.5インチHDDが容量面で最も効率的な理由

1. プラッター(ディスク)サイズと保存容量

  • HDDの容量はプラッター(ディスク)のサイズ枚数によって決まります。
  • 3.5インチプラッターは2.5インチプラッターより面積が広く、より多くのデータを記録できます。
  • プラッター1枚あたりの記録密度が同じであれば、大きなプラッターを使う方が保存容量の面で有利です。

例:

  • 3.5インチHDD – 最大26TB(WD、Seagate)
  • 2.5インチHDD – 最大5TB(ポータブル外付けHDD)

2. マルチプラッター構成が可能

  • 3.5インチHDDは最大で11枚のプラッターを搭載可能ですが、
  • 2.5インチHDDは最大5枚程度が限界です。
  • プラッターの枚数が増えるとHDDの厚みが増しますが、3.5インチHDDは余裕があるためマルチプラッター構成が容易です。

2. 他のフォームファクターが登場しない理由

1. 物理的制約と技術的限界

  • HDDは回転するプラッター磁気ヘッドでデータを読み書きします。
  • プラッターが小さくなると、**ヘッドの位置調整(シークタイム)**が難しくなり、コストが上昇します。
  • 逆にプラッターが大きすぎると、回転時の振動やたわみが発生し、安定性が低下します。
    ➡️ 3.5インチは「大きすぎず小さすぎず」の最適なサイズとして定着しました。

2. 標準化と経済性

  • 3.5インチと2.5インチのフォームファクターは数十年にわたって標準となっています。
  • データセンター、サーバーラック、NAS機器などはこの2つのサイズに合わせて設計されています。
  • 新しいフォームファクターを開発する場合:
    • 製造コストの増加
    • 既存インフラとの互換性の問題
    • 市場需要の不足
      ➡️ 経済的に見合わないため、メーカーは新フォームファクターの開発を避ける傾向があります。

3. 競合技術の台頭(SSD)

  • 高性能、小型化、迅速なデータアクセスが求められる分野では、SSDがHDDを置き換えつつあります
  • HDDは大容量ストレージに特化しており、保存容量を最大化する方向で進化しています。
  • 3.5インチフォームファクターでプラッター密度を向上させることが最もコスト効率の良い方法です。

3. フォームファクターの変化はあるのか?

  • 今後、HDDのフォームファクターが変わる可能性は低いでしょう。
  • しかし、HDD技術の進化は続いています。

例:

  • HAMR(熱アシスト磁気記録)
  • MAMR(マイクロ波アシスト磁気記録)
  • デュアルアクチュエータ技術(ヘッドを2つに増やし性能向上)
    ➡️ 既存の3.5インチフォームファクターで30TB、40TB以上の容量を実現する方向で進化していくでしょう。

結論

3.5インチHDD容量対効率が最も高い標準フォームファクターとして確立されています。
物理的な制約、経済性、標準化の問題から、新しいフォームファクターが登場する可能性は低いです。
大容量ストレージは3.5インチHDD、高速ストレージはSSDという分業体制がしばらく続くでしょう。

コメント

このブログの人気の投稿

ラジオ送信塔の近くで草やソーセージを持っていくと、煙が出て燃えながら、同時にラジオの音が聞こえる現象は本当に起こるのでしょうか?

  ラジオ送信塔の近くで草やソーセージを持っていくと、煙が出て燃えながら、同時にラジオの音が聞こえる現象は本当に起こるのでしょうか? 実際に、この現象は可能であり、その原理は次のように説明できます。 1. なぜ煙が出て燃えるのか?(高出力RFの熱効果) ラジオ送信塔(特にAM/SW送信塔)は、数百kW(500kW以上)の強力な電波を発信しており、これは単なる電気信号ではなく、空間を通じて放射される電磁波です。 この高出力の電磁波(EM波)が物体に触れると、その物体は電磁波を吸収し、誘導電流が発生します。もし物体が電気的に導電性がある(例:金属)か、弱い誘電体(例:水、生体組織)であれば、この誘導電流が内部で熱を発生させます。温度が上昇すると、最終的に煙とともに物体が燃え始めます。 特に水分を多く含んだ草や生肉、ソーセージなどは、電波をよく吸収し、内部で熱を発生させるため、簡単に加熱されます。 これは電子レンジと似た原理です。電子レンジは2.45GHzの周波数を使用して水分子を振動させ、摩擦熱を発生させて加熱します。高出力RF送信塔では、この原理がさらに強力に作用します。つまり、草やソーセージをラジオ送信塔の近くで持っていくと、RFエネルギーがその内部で熱に変換されて燃えるのです。 2. なぜラジオの音が聞こえるのか?(非接触検波効果) ラジオの音が聞こえる理由は「非接触検波(Detection)」効果によるものです。 **検波(デモジュレーション)**とは、AMラジオ信号を音声信号に変換する過程です。 高出力のAM送信塔から発射された強力なRF信号は、周囲の金属物体や半導体特性を持つ物体(例:錆びた鉄網、金属パイプ、さらには人間の皮膚)と相互作用し、異常な検波を引き起こすことがあります。 どのようにして音が聞こえるのか? 高出力のAM電波が物体に当たると、その物体で誘導電流(High RF Induced Current)が発生します。この物体が半導体特性を持つか、何らかの非線形(Non-Linear)特性を持つと、AM信号の変調成分(音声部分)が復調されます。その時、その物体がスピーカーのように作用して音を発したり、空気の振動を引き起こしてラジオの音が聞こえることがあります。 📌 実際の事例: 錆びた鉄網や建物の鉄骨構造で、AMラジオ放送が検波されて音...

スターリンク(Starlink)の原理とネットワーク構造

  スターリンク(Starlink)の原理とネットワーク構造 スターリンクは、**スペースX(SpaceX)**が運営する低軌道(LEO: Low Earth Orbit)衛星ベースのインターネットシステムであり、従来の地上通信網とは全く異なる方法を用いて、世界中どこでもインターネット接続を提供できるように設計されています。 1. スターリンクの基本原理:衛星-地上データ転送方式 スターリンクネットワークは、以下のような方式で動作します。 地上基地局(Gateway Station)から衛星へのデータ転送 インターネットバックボーン(従来の光ファイバーを用いたインターネット)と接続されたスターリンクの地上基地局から、衛星にデータが送信されます。 データはKaバンド(26.540GHz)およびKuバンド(12〜18GHz)の電波を使用して衛星に転送されます。 地上基地局は一般的なデータセンターと接続され、特定の地域のインターネットトラフィックを担当します。 衛星間レーザーリンク(Laser Inter-Satellite Links: ISL)によるデータ転送 スターリンクの最新衛星は、**レーザーリンク(ISL)**を利用して衛星間で直接データを転送できます。 つまり、データは地球の大気を通過せず、宇宙空間で超高速で伝送されます。 既存の地上光ファイバーネットワークよりも光が真空中で速く移動するため、特定の地域間でのデータ転送速度は従来よりも遥かに速くなります。 衛星からユーザー端末(User Terminal)への信号転送 地球上にあるスターリンクのディッシュ型アンテナ(パラボラアンテナ「Dishy McFlatface」)が衛星の信号を受信します。 アンテナは、 位相配列(Phased Array)アンテナ技術 を使用し、動く衛星を追尾しながら途切れのない接続を維持します。 ユーザーがインターネットを利用する アンテナが受け取った信号はルーターを通じてWi-Fiまたは有線ネットワークに変換され、ユーザーがインターネットを使用できるようになります。 2. スターリンクのレイテンシ(遅延)問題とその解決方法 従来の静止軌道(GEO: Geostationary Orbit)衛星インターネットは、衛星が約35,786...