Емкость жестких дисков может повыситься в 5 раз

В последнее время наблюдается некоторое снижение темпов наращивания емкости жестких дисков. Так, современные самые емкие устройства имеют объем 2 ТБ, и лишь к концу года планируется появление моделей на 3 ТБ. Причиной тому является ограничение плотности записи используемой в настоящее время перпендикулярной технологии, которая позволяет записывать несколько сотен Гб данных на 1 квадратный дюйм магнитной пластины. С целью преодоления существующих барьеров ученые разрабатывают альтернативные технологии, такие как голографический метод хранения данных или использование молекулярных полимеров. Однако дальше демонстрации возможностей таких технологий дело пока не движется.

Теперь же с целью повышения емкости жестких дисков исследователи предлагают использовать комбинацию двух методов записи информации на магнитные пластины, в результате чего плотность записи может возрасти до 1 Тб на квадратный дюйм. В будущем такая технология позволит повышать плотность записи вплоть до 10 Тб на квадратный дюйм. Каждый из двух методов записи самостоятельно не способен привести к повышению плотности хранения данных, т.к. при дальнейшем уплотнении вызывает изменение заряда близлежащих участков относительно записываемого участка под воздействием записывающей головки. Такой эффект получил название суперпарамагнетизма (superparamagnetism). Потому и было принято решение использовать комбинацию двух отдельных методов записи, чтобы преодолеть данный эффект.

Один из методов записи — TAR (thermally-assisted magnetic recording — термическая магнитная запись) — подразумевает нагревание мелкогранулированной поверхности магнитной пластины, осуществление самой процедуры записи и последующее охлаждение участка. В результате прилагаемое тепло, структура магнитной пластины и расстояние между записанными битами данных препятствует возникновению эффекта суперпарамагнетизма. Кроме того, повышенная температура способствует ускорению намагничивания поверхности магнитной пластины и повышению скорости записи. Другой метод записи — BPR (bit-patterned recording — битно-структурированная запись) — подразумевает запись данных в магнитные участки, изолированные друг от друга при помощи литографии. Таким образом создаются отдельные магнитные острова (magnetic islands), которые также не позволяют возникнуть эффекту суперпарамагнетизма.

Каждый метод в отдельности позволяет осуществлять запись с плотностью 200-300 Гб на квадратный дюйм. Кроме того, у каждого из них есть свои недостатки. Так, в случае TAR отмечаются недостаточная доступность мелкогранулированных пластин и сложность управления размером точки нагревания. В то же время метод BPR требует точного соответствия пишущей головки величине магнитных островов.

Но за счет комбинации методов удалось устранить их недостатки. Так, применение магнитных островов не требует использования мелкогранулированных пластин. А TAR позволяет осуществлять запись лишь в нагретую ячейку, что снимает ограничение использования пишущей головки лишь определенного размера. В результате можно создавать жесткие диски, в которых существенно повышена плотность записи (в 5 раз по сравнению с современными устройствами, в перспективе — в 50 раз), повышена скорость записи (до 250 МБ/с), но при этом они не содержат дорогостоящих компонентов.