Termal manyetik kayıt teknolojisine sahip sabit disklerin üretimine başlandı

Hızla gelişen katı hal sabit diskler (SSD) ile ilgili olarak onları rekabetçi tutmak için “mekanik” sabit disklerin (HDD) geliştirilmesinin ana yönü, birim fiyatı olan bellek miktarını artırmaktır. SSD’den önemli ölçüde daha düşük olacaktır. Ve bu amaçlar için HDD üreticileri, genellikle bellek miktarını artırmak için HDD’nin diğer önemli parametrelerini kötüleştiren çeşitli teknik hileler kullanır. Örneğin, kayıt hızı gibi, HDD’ye “boş zaman” sağlama ihtiyacı, bu sırada dahili, özerk çalışmasını gerçekleştirmesi gerekir, bu sırada depoladığı bilgilerin manyetik plakaların yüzeyine yerleştirilmesini optimize eder. Bu eksiklikler, örneğin, döşemeli kayıt yöntemini uygulayan HDD’lere sahiptir ve bunların büyük bir kısmı artık tüm HDD üreticileri tarafından üretilmektedir. Döşemeli kayıt teknolojisi ve hangi HDD modellerinde kullanıldığı hakkında daha fazla ayrıntı daha önce yayınladığım makalemde yazılmıştır: HDD üreticileri, içlerinde kullanılan kiremitli manyetik kayıt (SMR) teknolojisine neden sessiz kalıyor?

Ancak, başka bir yenilikçi kayıt yöntemi olan Isı Destekli Manyetik Kayıt (HAMR) uygulaması, kayıt sırasında manyetik plakayı ısıtma teknolojisi olan HDD’ye zaten ulaştı. Bu tür HDD’lerin 14’ten 18 TB’ye çıkarılması. Şimdiye kadar Seagate ve Western Digital, yalnızca kurumsal segment için bu konuda uzmanlaştı. Uygulama ilkesine bakalım ve nasıl uygulandığını zaten anladıktan sonra, avantajları ve dezavantajları netleşecek ve satın almak için böyle bir HDD seçmeye değip değmeyeceği anlaşılacaktır.

HDD manyetik kaydının ilkelerini kısaca hatırlayın. Kayıt sırasında kayıt kafasının manyetik alanına maruz kaldıktan sonra manyetik tabakanın parçacıklarının artık manyetizasyonunun (bellek etkisi) etkisinden oluşur. Manyetik tabakanın parçacıklarının kendi manyetik alanları vardır ve harici bir kayıt manyetik alanına maruz kaldıklarında, kendilerini kuvvet çizgilerine göre yeniden yönlendirirler ve kayıt alanının etkisi sona erdikten sonra, bu parçacıklar manyetik yönünü korurlar. önceden uygulanmış kayıt alanı.

Okuma kafası manyetik katmanın bu tür manyetize parçacıkları üzerinde hareket ettiğinde, büyüklüğü ve polaritesi manyetik katmanın manyetize parçacıklarının manyetik hatlarının yönelimine bağlı olacak bir EMF (elektromotor kuvveti) meydana gelir. Bir bit bilgi kaydı, manyetik tabakanın en az 60 parçacığını içeren manyetik disk alanı bölgesinde yapılmalıdır, eğer bir bit bilgi başına bu parçacık sayısı azaltılırsa, o zaman indüklenen EMF değeri okuma kafası küçük olacak ve kendi gürültüsüyle orantılı olacak ve bu da kaçınılmaz olarak okuma hatalarına yol açacaktır.

Gördüğümüz gibi, bir bit bilgi başına manyetik katmanın minimum parçacık sayısı, gerekli sinyal-gürültü oranı ile sınırlıdır ve bu sayıyı daha da azaltarak kayıt yoğunluğunu artırmak imkansızdır. Ancak, bir bit bilginin yerleştirildiği yüzey alanını azaltırken, yani kayıt yoğunluğunu arttırırken, manyetik tabakanın parçacıklarının boyutunu küçültmek mümkündür.

Ancak burada yeni bir sorun ortaya çıkıyor, manyetik katmanın parçacıkları birbirine çok yakın olduğunda, bitişik bitler daha yakın hale geliyor, parçacıkların manyetik yönü, mantıksal “0” veya “1” olmasına bağlı olarak farklı olabilir. sonraki bit yazılır. Ve bitlerin manyetik tabakasının parçacıkları yeniden mıknatıslanmaya başlar ve bu da kaydedilen verilerin kaybolmasına neden olur.

Ek olarak, manyetik tabakanın parçacıklarının boyutu, HDD üretiminde halihazırda kullanılan boyutlardan 2 kat küçültüldüğünde, manyetik yönelimlerini değiştirmek için gereken enerji bariyeri azalır ve kararlılıkları son derece düşük olur ve kararlı durumu son derece düşük olur. parçacıklar, 100 nanosaniyeye kadar kabul edilemez zaman değerlerine düşer. Bu sorunu çözmek için, HDD üreticileri, manyetik disklerin üretimi için, yeni bir termostabil malzeme olan FePt (demir – platin) alaşımı kullandılar; burada, manyetik tabakanın parçacıklarının yukarıdaki tüm teknolojik hilelerle sabit kaldığı ve korunması garanti edildi. manyetik yön.

Ama her şey olur, deyim yerindeyse: Çözülen her sorun, çözülmemiş birkaç soruna yol açar.

Aynı şey HDD üreticilerinde de oldu. Kullanılan FePt alaşımı stabilite açısından kendini çok iyi gösterdi, manyetize parçacıklar, komşu yakın aralıklı parçacıkların etkisinden ve uygulanan harici parazitik manyetik alanlardan manyetik yönelimi değiştirmedi. Ama şimdi, kayıt sırasında manyetik katmanın bu kararlı parçacıklarının nasıl yeniden manyetize edileceğine dair aşağıdaki sorunu çözmemiz gerekiyordu, çünkü onları yeniden manyetize etmek için, kayıt kafasına daha güçlü bir manyetik alan uygulamanız gerekiyor. Ve burada ayrıca manyetik disk yüzeyindeki bitin boyutları küçüldüğü için kayıt kafasının fiziksel boyutları da azalmıştır. Ve bildiğiniz gibi, kayıt kafasının boyutu küçüldükçe, onun ürettiği manyetik alan da azalır. Ve bu kararlı alaşıma yazmak için geleneksel bir kayıt kafasının sağlayabileceği yeterli manyetik alan yoktur.

İşte bir çözülmüş sorunun nasıl birkaç çözülmemiş soruna yol açtığına dair bir örnek.

Yeni Isı Destekli Manyetik Kayıt (HAMR) kayıt teknolojisinin kurtarmaya geldiği yer burasıdır – kayıt sırasında manyetik plakayı ısıtma teknolojisi.

Özü, 500 ° C’ye kadar bir lazerle çok kısa bir süre için ön ısıtma yapmaktır. üzerinde kaydın yapıldığı manyetik diskin yüzeyinin o kısmı. Bir yüzey alanı böyle bir sıcaklığa ısıtıldığında, manyetik tabakanın zorlayıcı kuvvetini (manyetik maddenin tamamen demanyetizasyonu için gerekli olan dış manyetik alanın gücü) geçici olarak azaltmak mümkündür. Ve bu sırada, kaydedilen alan sıcakken, manyetik tabakanın parçacıkları, kayıt kafasının “zayıf” bir manyetik alanı tarafından kaydedilir (manyetizasyonun tersine çevrilmesi), bu durumda büyüklüğü, manyetik alanın garantili yeniden manyetizasyonu için yeterlidir. parçacıklar. Soğutulduktan sonra, manyetik tabakanın parçacıkları yeniden orijinal fiziksel özelliklerini kazanır ve kendiliğinden manyetizasyon tersine çevrilmesi meydana gelmez.

Ama yine bir sorun var. Manyetik kafanın üzerine yerleştirilen lazer, “kırınım limiti” adı verilen etki nedeniyle, bir bitin geometrik boyutu kadar küçük boyuttaki manyetik tabakanın yüzeyinde bir nokta oluşturamaz ve bu da olur. büyük nokta, kaydedilmeyecek olan tüm komşu bitleri ısıtacak ve böylece orada kaydedilen bilgileri yok edecektir.

Ancak Seagate ve Western Digital mühendislerinin teknik düşünce uçuşları sınırsızdır. Kırınım sınırını aşmak için keskin bir çıkıntıya sahip bir diskten oluşan bir yakın alan transformatörü (NFT) geliştirdiler ve uyguladılar.

Çalışma prensibi, lazer radyasyonu bu dönüştürücüye çarptığında, bir elektrik akımı (yüzey plazmonu) ortaya çıkar.Bu yüzey plazmonu, diskin yüzeyi boyunca keskin bir çıkıntıya doğru hareket eder ve manyetik yüzeyin alanını ısıtır. altındaki disk. Bu keskin çıkıntının genişliği, ısıtılan alanın boyutunu belirler.

HAMR kayıt teknolojisine sahip bu tür HDD’ler, bence, önemli teknik eksikliklere sahiptir:

bir . Bu cihazdaki zayıf nokta, diskin keskin çıkıntısı, bir yüzey plazmonunun etkisi altında, çok uzun olmayan bir süre sonra tam anlamıyla buharlaşan yakın alan dönüştürücüdür (NFT).

2. Kayıt sırasında, bir manyetik diskin yüzeyi, kısa süreli de olsa, nokta, ancak yine de güçlü, 500 ° C’ye kadar deneyimler. ısıtılan alanın boyutunda geometrik bir artışa neden olan ısıtma ve aynı zamanda, dayanıklılığı üzerinde en iyi etkiye sahip olmayan manyetik diskin yüzeyini tahrip etme eğiliminde olan mekanik stresler yaratılır.

3. Yüksek fiyat. Üretimin teknik karmaşıklığı nedeniyle.

Yakın gelecekte, üreticiler bu tür HDD’lerin seri üretimini başlatma sözü veriyor. Henüz termal manyetik kayıt teknolojisine sahip bir HDD satın almam.

Kendinize böyle bir HDD alır mıydınız? Yorumlara yazın.

Umarım makalem sizin için ilginç ve faydalı olmuştur.

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.