Magnētiskās atmiņas uzsildīšana

Pieprasījums pēc datu glabāšanas turpina pieaugt, pat ja patērētāji sagaida, ka maksa par bitu turpinās samazināties. Tomēr magnētiskās ierakstīšanas materiāli, kas tiek izmantoti mūsdienu cietajos diskos, sasniedz uzglabāšanas ierobežojumus, un, iespējams, tas tiks sasniegts piecu gadu laikā. Lai konkurētu ar jaunākām tehnoloģijām, piemēram, zibspuldzi, uzņēmumiem, kas tos ražo, ir nepieciešams kaut kas jauns.

Lāzera konfekte : konfektes formas ierīce, kas parādīta skenējošo elektronu mikrogrāfijā augšpusē, ir optiskā antena, kas izgatavota no zelta. Tā platākajā daļā ir 50 nanometri, tā ir daļa no Seagate izstrādātās magnētiskās uzglabāšanas sistēmas prototipa. Kad tas tiek pievienots cietā diska magnētisko datu rakstīšanas galviņai, kā parādīts zemāk, tā savieno lāzera gaismu ar maziem plankumiem uz magnētiskās datu nesēja.

Tagad pētnieki plkst Seagate ir pierādījuši jaunas tehnoloģijas iespējamību, kas varētu pagarināt magnētisko datu ierakstīšanas jaudu vēl daudzus gadus. To sauc par siltuma palīdzību magnētisko ierakstu, tas ietver diska magnētisko apgabalu izspridzināšanu ar karstumu, lai būtu iespējams izmantot stabilākus ierakstīšanas datu nesējus. Tam būtu jārada iespēja ierakstīt datus ar 50 reizēm lielāku blīvumu, nekā tas būs iespējams, kad mūsdienu tehnoloģijas sasniegs savas robežas.

Dažu gadu laikā magnētiskās ierakstīšanas nozarei būs jāatrod jauns ceļš uz priekšu, jo pašlaik izmantotie materiāli tuvojas savām fiziskajām robežām, saka Rendāls Viktors , elektrotehnikas un datortehnikas profesors Minesotas Universitātē.

Cietais disks lielākajā daļā datoru sastāv no viena vai vairākiem rotējošiem diskiem, kas pārklāti ar magnētiski jutīgu plēvi, kas sastāv no sīkiem, robainiem graudiņiem. Dati tiek reģistrēti, kad maza galviņa pārvietojas pa disku, pagriežot viena no šiem graudiem magnetizāciju tā, lai tas būtu vērsts uz augšu vai uz leju, lai iegūtu 1 vai 0.

Tā kā mēs palielinām uzglabāšanas blīvumu, mums ir jāpadara mazāki graudi, saka Eds Šlesingers , Pitsburgas Kārnegija Melona universitātes elektrotehnikas un datortehnikas katedras vadītājs. Bet jūs sasniedzat punktu, kurā graudi kļūst tik mazi, tie kļūst nestabili, un to magnētisko stāvokli var mainīt nelielas temperatūras svārstības.

Problēmu nevar novērst, vienkārši pārejot uz stabilāku ierakstīšanas datu nesēju, jo mūsdienu ierakstīšanas galviņas nevar uz tām rakstīt. Tāpēc Seagate ir izstrādājis magnētiskās ierakstīšanas galviņas, kurās ir integrēts sildelements. Magnētiski stabilāku graudu apstrāde ar īsu siltuma impulsu atvieglo to apvēršanu. Kad datu nesējs atkal atdziest, dati tiek iesaldēti.

Tomēr magnētiskā ierakstīšana ar siltuma palīdzību joprojām rada milzīgu zinātnisku un inženiertehnisku izaicinājumu. Siltumu nodrošina ātrs lāzera sprādziens, kas jāfokusē līdz vietai, kas ir atsevišķa grauda lielumā – mazāk nekā 100 nanometri. To nav iespējams izdarīt, izmantojot parasto optiku. Tā vietā ir nepieciešama jaunas paaudzes optika, kas darbojas tā dēvētajā tuvajā laukā. Seagate tehnoloģija izmanto optiskās antenas, kas var fokusēt gaismas enerģiju uz apgabaliem, kas ir mazāki nekā jebkurš uz objektīvu balstīts instruments.

Seagate pētnieki tagad ir pierādījuši, ka ar siltuma palīdzību var veikt uzticamu magnētisko ierakstu. Viņi izmantoja magnētiskās rakstīšanas galviņu, kas bija aprīkota ar tuva lauka optiku, lai ierakstītu datus cietajā diskā, kas pārklāts ar stabilu ierakstīšanas datu nesēju. Šodien žurnālā Dabas fotonika , pētnieki apraksta savu sistēmu un ziņo par datu ierakstīšanu ar blīvumu 250 gigabiti uz kvadrātcollu.

Šis blīvums atbilst tikai mūsdienu klēpjdatoros atrodamajiem cietajiem diskiem. Bet tas nav galvenais, saka pētnieki. Šlesingers saka, ka šī ir tūre šīs tehnoloģijas zinātnē un inženierijā.

Seagate prototips ir gandrīz pilnībā izgatavots no komponentiem, kas atrodami mūsdienu cietajos diskos, saka Eds Geids, uzņēmuma ierakstu sistēmu pētījumu izpilddirektors. Prototips izmanto citu ierakstīšanas datu nesēju nekā mūsdienu cietie diski, taču to var iestatīt, izmantojot tos pašus procesus, kas jau tiek izmantoti šajā nozarē. Tāpat arī rakstāmgalva ir tāda pati kā jau uzņēmumā ražotā, izņemot optikas pievienošanu.

Uzņēmums tagad plāno palielināt ierakstu blīvumu. Eksperimentālajai sistēmai ir nepieciešams papildu inženiertehniskais darbs, saka Viljams Challeners, cits Seagate projekta pētnieks. Prototipā sasniegtais gaismas izmērs bija aptuveni 70 nanometri; citi pētnieki laboratorijā ir parādījuši 20 nanometrus, un uzņēmums cer to saskaņot. Vēl joprojām ir jāpaveic zināms darbs pie lāzera elektroniskās vadības sistēmas integrēšanas cietajā diskā.

Tikmēr citi strādā pie otras tehnoloģijas magnētiskās atmiņas uzlabošanai. Šī pieeja, ko sauc par bitu modelēšanu, ietver magnētisko bitu blīvuma un stabilitātes palielināšanu, izveidojot ļoti regulāras formas nanomēroga magnētisko graudu rakstainus blokus.

Katrai no šīm pieejām ir ļoti dažādas stiprās un vājās puses, saka Barijs Šehtmans , emeritētais izpilddirektors Informācijas glabāšanas nozares konsorcijs . Taču pastāv stingra vienprātība, ka pēc pieciem līdz desmit gadiem nepietiks tikai ar vienu. Mums būs nepieciešama bitu rakstīšanas un magnētiskās ierakstīšanas kombinācija ar siltuma palīdzību.

paslēpties