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.
