Ya en 2019, deberían lanzarse nuevos discos duros con tecnología MAMR. Esta tecnología aumentará la densidad de grabación hasta 4Tbit por pulgada cuadrada, lo que en teoría le permitirá crear un HDD de 40TB.
El problema de la grabación magnética perpendicular
Desde la creación del HDD, la densidad de grabación de las unidades se ha duplicado cada año y continuó hasta 2010, cuando el crecimiento de la densidad de grabación comenzó a disminuir. Esto se debe al hecho de que la grabación magnética perpendicular (PMR) ha comenzado a acercarse a su límite teórico de 1 TB por pulgada cuadrada.
La limitación para PMR se debe a la influencia del efecto superparamagnético, cuando una disminución en las dimensiones físicas de los dominios magnéticos (un dominio magnético codifica 1 bit de información) en una sustancia ferromagnética con cierta fuerza coercitiva puede conducir a un cambio arbitrario en el momento magnético de tales dominios. En otras palabras, con dominios magnéticos suficientemente pequeños, dicho disco puede perder información arbitrariamente.
Hay dos formas de vencer el efecto superparamagnético en el disco duro:
- Puede aumentar el tamaño del dominio magnético (es decir, el tamaño físico del cabezal de grabación), pero esto conducirá a una disminución en la densidad de grabación y, por lo tanto, a una disminución en el volumen total de almacenamiento
- Puede usar una aleación magnética con una mayor fuerza coercitiva, pero luego necesita aumentar la energía de grabación, lo que significa un aumento en el tamaño del cabezal de grabación y, por lo tanto, un aumento en los dominios magnéticos y una disminución en la densidad de grabación. Entonces, al menos, se suponía.
MAMR como solución al problema
En un momento, los ingenieros notaron que si se aplica un campo especial de cierta frecuencia a una sustancia ferromagnética, se puede gastar mucha menos energía para cambiar el momento magnético del dominio.
Así nació la tecnología MAMR. MAMR significa Grabación magnética asistida por microondas o Grabación magnética de microondas.
MAMR funciona muy interesante.
El momento magnético en los ferromagnetos es proporcionado por los espines intrínsecos de partículas elementales en los átomos de una sustancia. Cuando los giros de las partículas dentro del dominio magnético se "dirigen" hacia un lado, surge un momento magnético del dominio, que puede leerse usando el cabezal de lectura. El momento magnético puede estar en uno de dos estados dirigidos, debido a esto, la información se registra.
Una parte importante de MAMR es el Oscilador de par de giro (STO), o "generador de giro de giro". STO en sí se encuentra muy cerca del cabezal de grabación. Cuando se aplica corriente a STO, se genera un campo de campo electromagnético circular con una frecuencia de 20-40 GHz debido a la polarización de los espines de electrones.
Bajo la influencia de dicho campo, se produce una resonancia en el ferromagnet utilizado para MAMR, lo que conduce a la precesión de los momentos magnéticos de los dominios en este campo. De hecho, el momento magnético se desvía de su eje y para cambiar su dirección (voltear) el cabezal de grabación necesita significativamente menos energía.
El trabajo visual de MAMR se presenta en las imágenes.
La unidad incluye STO
Bajo la influencia del campo STO, el momento magnético comienza una precesión y se desvía hacia un lado.
El variador entrega un pulso actual a través del cabezal de grabación, lo que provoca un cambio en la dirección del momento magnético en el dominio.
El uso de la tecnología MAMR le permite a uno tomar sustancias ferromagnéticas con una mayor fuerza coercitiva, lo que significa que es posible reducir el tamaño de los dominios magnéticos sin temor a causar un efecto superparamagnético. El generador STO ayuda a reducir el tamaño del cabezal de grabación (al reducir la energía necesaria en el pulso de grabación), lo que permite grabar información en dominios magnéticos más pequeños y, por lo tanto, aumenta la densidad de grabación.