Para 2025, la cantidad global de datos almacenados llegará a 163 zettabytes; los analistas de la empresa consultora International Data Corporation (IDC) llegaron a esta conclusión en su informe "The Data Age 2025". En comparación, en 2016 esta cifra fue de solo 16 zettabytes, por lo que obtendremos un aumento de casi diez veces en la cantidad de información almacenada.
Esto no es de ninguna manera la falla en video 4K o juegos de computadora que pesen 100 GB o más: un crecimiento tan rápido está asociado con un mayor interés en Big Data por parte de la empresa. En un esfuerzo por predecir el comportamiento de los clientes potenciales y comprender mejor el público objetivo, las grandes corporaciones registran literalmente cada acción realizada por una persona en la web global. La situación se ve agravada por áreas tan prometedoras como el aprendizaje automático y el Internet de las cosas: miles de millones de dispositivos cada segundo generan una gran cantidad de información, y las redes neuronales requieren cada vez más información para su análisis y procesamiento.
Estos factores determinan la demanda de unidades con mayor capacidad, pero ¿es posible en principio satisfacer las necesidades del mercado moderno? Afirmamos: sí, con el advenimiento de MAMR, ¡nada es imposible! Especialmente para aquellos que no tienen tiempo para leer materiales voluminosos, hemos preparado un breve video que destaca las principales ventajas de las unidades fabricadas con tecnología MAMR.
Si desea conocer los "detalles sucios", bienvenido a cortar!
Cuando se trata de aumentar la densidad del almacenamiento de datos, entra en juego el llamado "trilema del registro magnético". Un aumento en la densidad de grabación implica una disminución en las dimensiones físicas del dominio magnético, la porción de la placa en la que se almacena 1 bit de información. El problema es que cuanto más pequeño es el tamaño del grano, más rápido ocurre su desmagnetización: la información almacenada se distorsiona o puede perderse por completo debido al movimiento térmico de las partículas elementales.
Este problema se puede resolver utilizando materiales magnéticos duros, caracterizados por altos valores de fuerza coercitiva. Sin embargo, cuanto más pequeño sea el dominio, más pequeño debería ser el cabezal de grabación, que como resultado no podrá generar un campo magnético con una fuerza suficiente para registrar información. Por lo tanto, surge un callejón sin salida, una salida que las mejores mentes del planeta no pudieron encontrar durante muchos años.
Se suponía que la llegada de HAMR (grabación magnética asistida por calor) revolucionaría la industria, pero la tecnología de grabación termomagnética no era rentable. El principio de su acción es calentar localmente la superficie de las placas magnéticas a 450 ° C con un láser, lo que le permite reducir temporalmente la coercitividad (intensidad del campo magnético) y, como resultado, reducir el área requerida para registrar 1 bit de información. En el proceso de desarrollo de la tecnología, los ingenieros se enfrentaron a un grave problema: resultó que era técnicamente imposible enfocar el rayo láser en el área a menos de 50 nm (el diámetro mínimo del punto térmico es de aproximadamente 120 nm), mientras que la precisión del posicionamiento del cabezal de escritura alcanza los 10 nm.
Como resultado, el sistema HAMR tuvo que ser significativamente complicado. En las últimas muestras de unidades que utilizan el principio de grabación termomagnética, el láser no irradia directamente la placa magnética: la energía térmica se transmite a través del Transductor óptico de campo cercano (NFT), cuyo componente principal es una antena de plasma hecha de oro. Este último puede conducir frecuencias del orden de terahercios y generar la llamada "onda estacionaria", que le permite alcanzar el tamaño de punto deseado.
La creciente complejidad del diseño del cabezal de escritura en combinación con el uso de oro ha llevado a un aumento significativo en los costos de producción. Además, durante las pruebas se descubrió que la antena de plasmón se deforma rápidamente bajo la influencia de altas temperaturas y no cumple con los estándares modernos de confiabilidad de la industria.
MAMR funciona de manera diferente. La tecnología se basa en un oscilador espintrónico, que es un generador de película delgada multicapa de un campo de alta frecuencia (20–40 GHz) que surge debido a la polarización de los giros de electrones bajo la influencia de la corriente continua. El generador "bombea" el dominio magnético, debido a lo cual es posible reducir significativamente los costos de energía necesarios para cambiar el vector de magnetización de la parte de la capa de grabación al opuesto.
En combinación con el uso del proceso de fabricación de damasco de los cabezales de grabación, que puede proporcionar un control preciso de la forma y el tamaño del poste, así como mediante el uso de un microcontrolador de múltiples etapas, el tamaño de grano se redujo de 8-12 nm a un registro de 4 nm y aumentó significativamente la densidad de grabación, hasta 4 Tbit por pulgada cuadrada En el futuro, esto creará discos duros de 3,5 pulgadas con una capacidad de hasta 40 TB, es decir, ¡casi cuatro veces el tamaño de los modelos modernos! Además, la transición a MAMR no afecta la confiabilidad del variador de ninguna manera, ya que el oscilador spintronic no está expuesto a temperaturas extremas.
Otro beneficio importante de MAMR es su compatibilidad total con la tecnología HelioSeal, que entra en conflicto con HAMR. Dado que la conductividad térmica del helio es mayor que la del aire, el medio gaseoso se calentará bastante rápido durante el proceso de grabación, lo que significa que la presión dentro del disco aumentará. Después de esto, la fuerza de resistencia a la rotación de las placas magnéticas también aumentará, es decir, se requerirá un accionamiento más potente para hacer girar el husillo. A su vez, debido al hecho de que los dispositivos se volverán más calientes, el costo de acondicionar el centro de datos aumentará, lo que hace que el uso masivo de unidades termomagnéticas sea aún más dudoso. En el caso de MAMR, no existen tales problemas: cambiar a unidades nuevas no requerirá que los propietarios de centros de datos actualicen el sistema de enfriamiento y no afectarán las facturas de electricidad.