Sony ha
anunciado un nuevo récord de densidad de cinta. Junto con IBM Research (Zurich), lograron una densidad de 201 GB por pulgada cuadrada. Esto significa que en una cinta en un cartucho estándar TS1155 JD que mide 109 × 125 × 24.5 mm, no cabe 15 TB estándar, pero caben 330 TB de información (teniendo en cuenta el alargamiento de la cinta en un 6.4% debido a una disminución en su grosor). ¿Qué es 330 TB? Por ejemplo, esto es suficiente para acomodar
3379 copias comprimidas de toda Wikipedia (en todos los idiomas). O 330 millones de libros.
Un logro conjunto fue posible gracias a la innovadora cinta magnética, la nueva lubricación y el posicionamiento preciso de la cabeza magnética.
Hoy en día, las unidades de cinta son el método
más seguro, más eficiente en energía y
más económico para el almacenamiento a largo plazo de grandes cantidades de información. Esta es una solución ideal para copias de seguridad y archivos de video, para almacenar información de radiotelescopios y el Gran Colisionador de Hadrones (de hecho, todos no tienen otra opción que almacenar los datos recopilados en cartuchos de cinta). Ahora la cinta está encontrando una nueva aplicación en Big Data y como almacenamiento "en frío" en centros de datos y servicios en la nube.
IBM
escribe que ahora las unidades de cinta están experimentando su segunda juventud, y con una nueva película de Sony serán relevantes durante mucho tiempo. Aunque tal película con nano revestimiento será claramente más costosa de fabricar que una cinta convencional recubierta con ferrita de bario (BaFe).
La nueva cinta consta de varias capas de nanopartículas, y la técnica de su producción recuerda un poco a la producción de circuitos integrados.
Con más detalle, la estructura de la película se puede examinar bajo un microscopio electrónico de transmisión (foto a continuación).
Como puede ver, la capa inferior del sustrato blando CoZrNb (14 nm), así como la capa de TiCr (2 nm) tienen una estructura amorfa y caótica, pero luego comienza la diversión. La siguiente capa del sustrato de NiW (10 nm), así como las capas de película intermedia de rutenio (este es un material, pero se deposita en diferentes condiciones, de modo que se forman dos capas) y la capa magnética CoPtCr-SiO
2 (14 nm) consiste en grupos de granos en columna. . Es por eso que en la superficie de la capa magnética se forma dicha estructura, similar a un panal, como se puede ver en la foto superior (en su esquina superior izquierda). El ancho de cada "celda" es de aproximadamente 7 nm.
Al final, sobre la capa magnética hay una protección confiable del recubrimiento nanoestructurado de carbono (DLC) con un espesor de 5 nm.
Todas las capas se aplican a una base de poliamida con un espesor de menos de 5 micras. En realidad, este es el grosor de esta película.
La siguiente ilustración muestra esquemáticamente cómo se aplican estas capas en una cámara de vacío. Se utiliza el método de rollo a rollo: un método de alimentación continua para que el material en rollo deposite materiales que sean comparables en grosor a un átomo. El proceso continúa a temperatura ambiente.
Escribir y leer información de tal película no habría sido posible si no fuera por la nueva grasa, que también fue desarrollada por Sony. El hecho es que para grabar / leer información con tal densidad, se necesita una sensibilidad muy alta del cabezal y, por lo tanto, debe estar extremadamente cerca de la cinta. En la foto, la imagen de la cabeza casi se fusiona con su reflejo. El lubricante inventado reduce efectivamente la fricción entre la cabeza magnética y la superficie de la película, mientras se "adhiere" firmemente a la capa magnética.
El papel de IBM Research en este trabajo fue desarrollar algoritmos de procesamiento de señales teniendo en cuenta los principios de detección de ruido y tecnologías avanzadas de control de servo para posicionar el cabezal con una precisión de 7 nm. En realidad, el trabajo del cabezal magnético en esta unidad de cinta es casi completamente el mérito de IBM Research.
Lo más interesante es que 330 terabytes no es el límite. En el video a continuación, el Dr. Mark Lantz de IBM Research dice que la densidad de la cinta se puede aumentar aún más en el futuro.
La presentación del trabajo científico de Sony e IBM Research
tuvo lugar el 2 de agosto de 2017 en la Magnetic Recording Conference (doi: 10.1109 / TMAG.2017.2727822,
pdf ).