Технология HAMR может существенно увеличить емкость новых жестких дисков

При записи бита информации головка дисковода ориентирует магнитные частицы на пленке, покрывающей диск, в одном или другом направлении, тем самым присваивая ему значение «один» или «ноль»
Всего несколько лет назад возможность иметь в своем распоряжении один гигабайт памяти казалась пользователям персональных компьютеров фантастической. Сейчас многие компьютеры выпускаются с дисками емкостью 40 Гбайт. Спрос на память продолжает расти, так как пользователи (потребители и производители) хотят хранить больше данных и, конечно же, получают такую возможность. Этот порочный круг может продолжаться до бесконечности, если то позволят законы физики.

При записи бита информации головка дисковода ориентирует магнитные частицы на пленке, покрывающей диск, в одном или другом направлении, тем самым присваивая ему значение «один» или «ноль». Чем больше бит умещается на диске, тем больше его емкость. Но существует некоторая критическая точка, называемая супермагнитным барьером, в которой элементы записи становятся настолько маленькими, что они оказываются нестабильными при комнатной температуре. Даже тепловая энергия воздуха может привести к сбоям. За счет усиления магнитного поля дисков эти эффекты можно смягчить, но в этом случае записывать на диск с помощью традиционных головок становится сложнее.

Такое положение дел может изменить технология «магнитной записи с нагревом носителя» (heat-assisted magnetic recording, HAMR). HAMR использует лазер для усиления магнитного поля в течение нескольких миллисекунд, когда сохраняются данные. Затем биты охлаждаются и данные сохраняются навечно, или, по крайней мере, до того момента, пока их не перезапишут.

Технология HAMR стала активно развиваться с октября прошлого года, когда Министерство торговли США в лице Национального института по стандартам и технологии выделило на пять лет грант в размере 10 млн. долл. консорциуму National Storage Industry на исследования, связанные с HAMR. В состав консорциума входят такие производители дисков и исследовательские институты университета Карнеги-Меллона и университета штата Аризона. Цель этого исследования, как объяснил Боб Уайт, директор Центра систем хранения данных университета Карнеги-Меллона, состоит в разработке к концу пятилетнего срока рабочего прототипа. Общая стоимость проекта оценивается в 21,6 млн. долл.

«Мы предлагаем сделать жесткую магнитную пленку и смягчать ее за счет одновременного обогрева, — сказал Уайт, директор центра Data Storage Systems Center. — Ирония заключается в том, что основная проблема возникает из-за тепла, а решение рассчитано именно на использование тепла».

Существующие методы и технологии производства дисков позволяют поддерживать плотность записи около 20 Гбит на квадратный дюйм. Уайт предполагает, что инженеры с помощью существующих технологий смогут довести плотность записи до 100 Гбит на квадратный дюйм, а HAMR позволит увеличить эту плотность еще в десятки раз.

По словам Уайта, технология HAMR не только окажет влияние на рынки серверов и ПК, но и даст возможность устанавливать огромную память даже на персональные устройства.

«Когда технология HAMR будет освоена, ее будут использовать практически на всех жестких дисках», — уверен Уайт.

Специальное исследовательское подразделение Seagate Research работает над HAMR и другими перспективными технологиями с момента своего создания в 1998 году.

Недавно в рамках официальной церемонии открытия нового исследовательского центра Seagate в Питтсбурге компания продемонстрировала разработку, которая позволяет записывать данные на высокостабильном магнитном носителе с применением теплового лазера. Ожидается, что использование HAMR, дав возможность многократно преодолеть супермагнитный барьер, позволит в перспективе достигать плотности записи 50 терабит на один квадратный дюйм. При такой плотности хранения информации все печатные материалы, хранящиеся в библиотеке Конгресса США, смогут уместиться в одном-единственном дисковом накопителе ноутбука. Новая технология обеспечит также необходимые темпы роста плотности записи данных на дисковые накопители при одновременном снижении стоимости хранения единицы информации.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями