الإخلاء ، HAMR و MAMR - ثلاث طرق لزيادة قدرة محركات الأقراص الصلبة الحديثة إلى الحد الأقصى



عُقد مؤتمر IEEE TMRC لعام 2018 تحت شعار الابتكار في تطوير محركات الأقراص الثابتة. على وجه الخصوص ، ناقش المطورون الفروق الدقيقة في التقنيات مثل HAMR التسجيل المغناطيسي المدعوم حراريا ، التسجيل بمساعدة الميكروويف (MAMR) ، والإخلاء ، أي ضخ الهواء من حاوية القرص الصلب مع الختم اللاحق.

أما بالنسبة لضخ الهواء ، فقد استخدم بعض مصنعي الأقراص الصلبة في وقت سابق بديلاً للهواء ، وملأوا المساحة داخل علبة القرص الصلب بغازات خاملة ، ولا سيما الهيليوم. مثل هذه الأقراص أغلى من المعتاد ، لكن سعتها عادة ما تكون أكبر من "متوسط ​​درجة الحرارة في المستشفى". الآن هناك شركة سترفض تمامًا ملء حالة محركات الأقراص الصلبة بالغازات. بدلاً من ذلك ، سيتم ضخها للوصول إلى ظروف التفريغ.

إحدى هذه الشركات هي شركة L2 للتكنولوجيا الناشئة من الولايات المتحدة. يعتقد موظفوها أن ضخ الغاز هو مستقبل الأقراص الصلبة. في رأيهم ، فإن العمل مع الفراغ لن يعقد ، بل سيبسط إنتاج محركات الأقراص الصلبة مع زيادة متوازية في سعتها بأكثر من 35٪. طريقة التسجيل المستخدمة في هذه الحالة تسمى عمودي.

لماذا تضخ الهواء؟ يقول بيتر جوليا ، المدير الفني لـ L2 ، أنه في الفراغ ، لا تتعرض الألواح المغناطيسية للتآكل ، مما يؤثر بشكل إيجابي على متانة المنتج. بالإضافة إلى ذلك ، بفضل طريقة الإنتاج الجديدة ، من الممكن التخلي عن استخدام مواد التشحيم ، بما في ذلك تطبيق طلاء الكربون على كل من الألواح ورؤوس القراءة. كل هذا سوف يبسط ويسرع عملية إنتاج الأقراص الصلبة. علاوة على ذلك ، نتيجة لضخ الغاز ، من الممكن تقليل المسافة بين الرؤوس والألواح المغناطيسية حتى 3-4 نانومتر. بدوره ، سيؤدي ذلك إلى زيادة كثافة المسارات المغناطيسية وزيادة سعة محرك الأقراص. سيؤدي استخدام التقنيتين المساعدين المذكورين أعلاه إلى تحسين أداء محرك الأقراص الثابتة.

حول كيفية زيادة سعة التسجيل لمحركات الأقراص الصلبة ، كان المطورون يفكرون منذ ظهور هذا النوع من محركات الأقراص. كانت Hitachi Global Storage Technologies أول شركة تملأ محرك الأقراص الصلبة بالغاز في عام 2012. وفقًا للخبراء ، نظرًا لأن كثافة الهليوم أقل بكثير من كثافة الهواء العادي ، فإن استبدال الثاني بالأول في محرك الأقراص الصلبة يسمح لك بتقليل قوة السحب عند تدوير الأجزاء الميكانيكية لمحرك الأقراص الصلبة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل قوة تدفق الغاز المتولد أثناء دوران المغزل بشكل كبير. وهذا يعني أنه يمكن وضع الأطباق بالقرب من بعضها البعض. يمكن استخدام المساحة الخالية لإضافة لوحات جديدة ، مما يعني تلقائيًا زيادة في سعة محركات الأقراص الثابتة.

يمكنك أيضًا زيادة سعة محرك الأقراص الصلبة عن طريق تقليل "حبيبة" المغناطيس. في هذه الحالة ، من الضروري تقليل حجم الرؤوس المغناطيسية. في الحالة الثانية هناك مشاكل أكثر من الحالة الأولى. إذا قمت بتقليل حجم "الحبوب" ، فسوف تفقد خصائصها المغناطيسية بشكل أسرع من الوضع الطبيعي. وهذا يعني فقدان المعلومات وظهور الأخطاء. يمكن حل المشكلة عن طريق استخدام لوحات ذات قدرة عالية على الاحتفاظ في إنتاج الألواح. ولكن هنا يجب علينا حل مشكلة جديدة - رأس HDD القياسي ، بسبب حجمه الصغير ، ببساطة غير قادر على التأثير بنشاط على المجال المغناطيسي للوحة من هذا النوع من المواد.



في هذه الحالة ، يتم استخدام تقنية HAMR ، مما يجعل من الممكن تسخين سطح اللوحة المغناطيسية في المنطقة المسجلة باستخدام الليزر. درجة حرارة التسخين حوالي 500 درجة مئوية ، مما يؤدي إلى إضعاف قوة القابضة. وهذا يعني أنه حتى الرأس منخفض الطاقة يمكنه جذب "الحبوب" الضرورية بالقوة اللازمة. بعد تبريد مكان التسخين ، يصبح قسم الألواح مستقرًا ، بحيث لا يمكن فقط إزالة المغناطيسية.

يمكن أيضًا تحسين الخصائص المغناطيسية للرأس باستخدام تقنية MAMR ، التي تعتمد على مولد المجال المغناطيسي باستخدام الموجات الدقيقة. الرنين الذي يحدث أثناء تشغيل المولد يعزز المجال المغناطيسي للرأس. وهذا يسمح لك بتحقيق النتيجة - ممغنطة حبة مادة لوحة خاصة ، كما في الحالة السابقة ، ولكن بدون تدفئة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar420869/


All Articles