Evacuación, HAMR y MAMR: tres formas de maximizar la capacidad de los discos duros modernos



La conferencia 2018 IEEE TMRC se llevó a cabo bajo la bandera de la innovación en el desarrollo de discos duros. En particular, los desarrolladores analizaron los matices de tecnologías como la grabación magnética asistida por HAMR, la grabación asistida por microondas (MAMR) y la evacuación, es decir, bombear aire fuera de la caja del disco duro con su posterior sellado.

En cuanto al bombeo de aire, anteriormente algunos fabricantes de HDD usaban una alternativa al aire, llenando el espacio dentro de la caja del disco duro con gases inertes, en particular helio. Dichos discos son más caros de lo habitual, pero su capacidad suele ser mayor que la "temperatura promedio en el hospital". Ahora hay una compañía que se negará por completo a llenar el caso de los discos duros con gases. En cambio, serán bombeados, alcanzando condiciones de vacío.

Una de esas compañías es la startup de tecnología L2 de los Estados Unidos. Sus empleados creen que el bombeo de gas es el futuro de HDD. En su opinión, trabajar con vacío no complicará, sino que simplificará la producción de discos duros con un aumento simultáneo de su capacidad en más del 35%. El método de grabación utilizado en este caso se llama perpendicular.

¿Por qué bombear el aire? Peter Goglia, Director Técnico de L2, dice que en el vacío, las placas magnéticas no están sujetas a corrosión, lo que afecta favorablemente la durabilidad del producto. Además, gracias al nuevo método de producción, es posible abandonar el uso de lubricantes, incluida la aplicación de un recubrimiento de carbono tanto en las placas como en los cabezales de lectura. Todo esto simplificará y acelerará el proceso de producción de HDD. Además, como resultado del bombeo de gas, es posible reducir la distancia entre los cabezales y las placas magnéticas hasta 3-4 nm. A su vez, esto aumentará la densidad de las pistas magnéticas y aumentará la capacidad de la unidad. El uso de las dos tecnologías de asistencia mencionadas anteriormente mejorará el rendimiento del HDD.

Sobre cómo aumentar la capacidad de grabación de los discos duros, los desarrolladores han estado reflexionando desde la llegada de este tipo de disco. Hitachi Global Storage Technologies fue la primera en llenar el HDD con gas en 2012. Según los expertos, dado que la densidad del helio es mucho más baja que la densidad del aire ordinario, reemplazar el segundo con el primero en el HDD le permite reducir la fuerza de arrastre al rotar las partes mecánicas del HDD. Además, la fuerza del flujo de gas generado durante la rotación de los husillos se reduce críticamente. Y esto significa que las placas se pueden colocar más cerca una de la otra. El espacio libre se puede utilizar para agregar nuevas placas, lo que automáticamente significa un aumento en la capacidad de los discos duros.

También puede aumentar la capacidad del HDD reduciendo el "grano" del imán. En este caso, es necesario reducir el tamaño de las cabezas magnéticas. En el segundo caso hay más problemas que en el primero. Si reduce el tamaño del "grano", perderá sus propiedades magnéticas más rápido que en una situación normal. Y esto significa una pérdida de información y la aparición de errores. El problema puede resolverse mediante el uso de placas con alto poder de retención en la producción de placas. Pero aquí tenemos que resolver un nuevo problema: el cabezal HDD estándar, debido a su pequeño tamaño, simplemente no puede influir activamente en el campo magnético de una placa de este tipo de material.



En este caso, se utiliza la tecnología HAMR, que permite calentar la superficie de la placa magnética en la región grabada utilizando un láser. La temperatura de calentamiento es de aproximadamente 500 grados Celsius, lo que conduce a un debilitamiento de la fuerza de retención. Esto significa que incluso una cabeza de baja potencia puede magnetizar el "grano" necesario con la fuerza necesaria. Después de enfriar el lugar de calentamiento, la sección de la placa se estabiliza, de modo que no se puede desmagnetizar.

Las propiedades magnéticas de la cabeza también se pueden mejorar utilizando la tecnología MAMR, que se basa en un generador de campo magnético que utiliza microondas. La resonancia que ocurre durante la operación del generador mejora el campo magnético de la cabeza. Y esto le permite lograr el resultado: la magnetización del grano de un material de placa especial, como en el caso anterior, pero sin calentamiento.

Source: https://habr.com/ru/post/es420869/


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