Mobile Market & Roadmap Update

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せぴあとべ
5 years ago
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1 ハードディスク業界におけるイノベーションによる技術進化のトレンド ( 株 ) HGST ジャパン先行プラットフォーム開発室谷口友規津波古和司第 10 回日本 TRIZ シンポジウム 2014 年 9 月 11 日早稲田大学 2014 HGST, INC.

2 イノベーションとは? 企業の目的は顧客の創造である従って企業は 2 つのそして 2 つだけの基本的な機能を持つそれがマーケティングとイノベーションであるマーケティングとイノベーションだけが成果をもたらすマネジメントより P.F. ドラッカー著技術 = 組織の労働力資本原材料情報を価値の高い製品やサービスに変えるプロセスイノベーション = 技術の変化イノベーションのジレンマより C.M. クリステンセン著 2014 HGST, INC. 2

3 イノベーションとは? 破壊的イノベーションと持続的イノベーション破壊的イノベーション Dr. クリステンセンの定義市場において従来の価値基準とまったく異なる考えをもたらす業界の主流でない新しいマイナーユーザーから支持されるローエンド市場で生まれるためコスト競争力が高い持続的イノベーションハイエンド市場で求められている性能の追求新技術で既存製品の性能向上を目指す性能向上を存続するがゆえに顧客のニーズを上回ることもある 2014 HGST, INC. 3

ストレージディスクドライブの歴史 1956 RAMAC 5 Mbytes Fifty

2 総重量 58Kg 総重量 2t International Business

2014 Now HDD とはヘッドがディスクの上を飛行してディスク上にデータを記録し

4 ストレージディスクドライブの歴史 1956 RAMAC 5 Mbytes Fifty 24 disks, 1200 RPM 2000 bits/in2 58 years ago 30 years ago GB >1000W Nine 14" disks, 3600 RPM 12 Mb/in 2 総重量 58Kg 総重量 2t International Business Machines Corporation Now HDD とはヘッドがディスクの上を飛行してディスク上にデータを記録し読み取り再生する装置この構造は変わることなく受け継がれている 115g 2.5 1TB 5400RPM 640g 3.5 8TB 7200RPM 2014 HGST, INC. 4

5 ストレージディスクドライブの歴史 M Units Annual HDD Shipments st era Mainframe era 24, 14 2 nd era Minicomputer era 8, rd era PC era th era Consumer era /<1 MP3 HDD since 2001 DVD/HDD recorder since HGST, INC. 5

6 需要容量と供給容量のトレンド 1000 HDD 需要容量と供給容量の軌跡破線 : 製品の容量実践 : 市場の需要容量 HD容量HDD 容量 (MB) (MB) 1 14 inch HDD 8 inch HDD メインフレーム市場 5.25 inch HDD 3.5 inch HDD ミニコン市場年デスクトップ市場 2.5 inch HDD 1.8 inch HDD ポータブル & ノートブック市場 PDA 市場 SSD イノベーションのジレンマより C.M. クリステンセン著 2014 HGST, INC. 6

7 破壊的イノベーション破壊的イノベーション : HDD を小型化するアーキテクチャー各 HDD 業界におけるイノベーター進化のトレンド ( 体系的技術革新より D.Mann 著 ) 顧客の購入の焦点性能 -> 信頼性 -> 便利さ -> 価格 HDD においては常に大型の Disk サイズは性能という観点から有利にあったしかし下位モデルがある一定の顧客の要求を満たすと顧客の選択の焦点は信頼性便利さ価格へと移っていき小型の Disk モデルが市場を占めるようになっていった 2014 HGST, INC. 7

8 破壊的イノベーション現在の HDD 業界ではこれ以上の小型化は無理すなわちローエンド型破壊的イノベーションは望めない新市場型破壊的イノベーションへの移行が生き残る道なのか? 従来と違った次元に新しいバリューを作り出すイノベーションへの解より C.M. クリステンセン著 2014 HGST, INC. 8

9 持続的イノベーション持続的イノベーション : 記録密度の向上技術 1. スライダー技術フェライトヘッド -> 薄膜ヘッド -> MR ヘッド -> GMR ヘッド -> TMR ヘッド 2. ディスク技術塗布型磁気ディスク -> 薄膜磁気ディスク -> 垂直磁気ディスク 3. スライダーディスク間のクリアランスミクロンー > サブミクロンー > ナノー > 1nm 以下これらの技術に共通した進化のトレンドはマクロからナノスケールへの進化である記録密度および FH クリアランスのさらなる微細化を目指す 2014 HGST, INC. 9

10 スライダーによる記録密度の向上 (Mb/in 2 ) 1000 TDK WEB サイトから抜粋 MR ヘッド面積あたり記録密度薄膜ヘッド TDK WEB サイトから抜粋フェライトヘッド 1 年 2014 HGST, INC. 10

11 記録密度ディスクによる記録密度の向上ディスクの各技術はそれぞれ S カーブを描く GMR laser write coils Thermal Assisted Recording (TAR) (probably on BPM) 10 Tb/sq.in? heat spot Bit Patterned Recording (BPM) Discrete Track Recording (DTR) (1-2 generations, prepare for BPM) Perpendicular Magnetic Recording (PMR) Longitudinal Magnetic Recording (LMR) 1000 Gb/sq.in? 130 Gbit/sq.in. 5 Tb/sq.in? 50 Years >50 Million increase in areal density 10,000 Gb/in 2 = 10 Tb/in 2 50 TB 3.5-inch drive 12 TB 2.5-inch drive 時間 2014 HGST, INC

12 フライングハイトによる記録密度の向上最近のスライダーディスク間のクリアランスの減少には更なる進化のトレンドが用いられてるクリアランスが分子レベルに近づいてきたためより高度なフライイングハイト (FH) のコントロール技術が不可欠になってきた従来の出荷時の FH の保証から複雑なユーザー環境に FH を常時適応するためにコントロールできるようになっていった進化のトレンド : 制御性直線的な制御作用 > 生産時にて FH を管理仲介を用いた制御作用 > ユーザー環境を想定して FH を設定フィードバックの導入知的なフィードバック > ユーザー環境での TFC を用いての FH 調節 > 温度気圧重力電位を感知してフィードバック 2014 HGST, INC. 12

13 Thermal Flying Height Control (TFC) の原理 HDD 内部のヘッドとディスクの構造 Thermal Actuator (heater) Write Coil 熱の発生ヘッド Read Element スライダーがディスクの上を飛行する図 Suspension Magnetic head Slider 10nm ディスク回転方向 Thermal expansion Flying height Disk 約 100MΩ Air HDD 内部のヘッドとディスクの概略図 2014 HGST, INC. 13

14 結論 1.HDD 業界における破壊イノベーションはシステムのダウンサイジングにともなう小型化という単純なものであったただしこのローエンド型破壊的イノベーションは限界にきている次なる破壊的イノベーションの模索が始まっている進化のトレンド : 顧客の購入の焦点 ( 性能 - > 信頼性 -> 便利さ -> 価格 ) 2. 先端技術開発は常に確立された性能向上の軌跡を維持することつまり性能を高め軌道グラフの右上の利益率の高い領域に達することを目的としてきたこのような技術は難しいものも多いが破壊的ではなかったメーカーはただ顧客の示唆する目標を追求していった進化のトレンド : マクロからナノスケールへの進化 / 制御性 3. 実績のあるメーカーは持続するイノベーションをリードする技術力を持っていたが破壊的技術を率先して開発し採用してきたのは新規参入企業であったただし HDD 業界では新規参入企業が必ずしも生き残ったわけではなかったこれは記録密度を向上させるための一部の技術が 2000 年頃まで一社 (IBM) の独走状態であったことが考えられる 2014 HGST, INC. 14

15 将来に向けて記録密度の HGST ジャパンの取り組み 1 限界に挑戦イノベーションハーベスト (Innovation Harvest) - 開発分野の垣根を越えてアイデアを社内募集 - 定期的な専門家とエグゼクティブのレビュー - 優秀なアイデアは表彰の対象 - アイデア実現への予算枠の確保 2014 HGST, INC. 15

16 将来に向けて HGST ジャパンの取り組み 2 更なる高信頼性に向けてクラウドに向けて新しい環境条件要求 - 進化のトレンド : 設計方法論 1. 試行錯誤 (1950 年代メインフレーム市場 ) 2. 定常状態を考えた設計 ( 年代メインフレームミニコン市場 ) 3. 過渡的効果を取り入れた設計 ( 年代デスクトップポータブル市場 ) 4. ゆっくりとした劣化効果を取り入れた設計 (2000 年以降デスクトップポータブル市場 ) 5. クロスカップリングを取り入れた設計 ( 今後の課題 ) 6. マーフィの法則を取り入れた設計 ( 今後の課題 ) 2014 HGST, INC. 16

17 将来に向けて進化のトレンド : 設計方法論マーフィの法則での設計もしこの製品について顧客がなにか馬鹿なことができるならきっと彼らはそうするだろうという考慮を設計プロセス中に含めることである => HALT(Highly Accelerated Life Test) 等の徹底したガードバンド試験によるデザインマージンの向上を目指す体系的技術革新より D.Mann 著 2014 HGST, INC. 17

18 ご清聴ありがとうございました HGST Japan HGST, INC. 18

DEIM Forum 2017 H ,

DEIM Forum 2017 H , DEIM Forum 217 H5-4 113 8656 7 3 1 153 855 4 6 1 3 2 1 2 E-mail: {satoyuki,haya,kgoda,kitsure}@tkl.iis.u-tokyo.ac.jp,.,,.,,.,, 1.. 1956., IBM IBM RAMAC 35 IBM 35 24 5, 5MB. 1961 IBM 131,,, IBM 35 13.,