Sony et IBM Research intègrent 330 To dans une cartouche de bande

Sony a annoncé un nouveau record de densité de bande. Avec IBM Research (Zurich), ils ont atteint une densité de 201 Go par pouce carré. Cela signifie que sur une bande dans une cartouche TS1155 JD standard mesurant 109 × 125 × 24,5 mm, pas standard 15 To, mais 330 To d'informations conviendront (en tenant compte de l'allongement de la bande de 6,4% en raison d'une diminution de son épaisseur). Qu'est-ce que 330 To? Par exemple, cela suffit pour accueillir 3379 copies compressées de tous les Wikipédia (dans toutes les langues). Ou 330 millions de livres.

Une réalisation conjointe a été rendue possible grâce à une bande magnétique innovante, une nouvelle lubrification et un positionnement précis de la tête magnétique.

Aujourd'hui, les lecteurs de bande sont la méthode de stockage à long terme la plus sûre, la plus économe en énergie et la moins chère de grandes quantités d'informations. Il s'agit d'une solution idéale pour les sauvegardes et les archives vidéo, pour stocker les informations des radiotélescopes et du Large Hadron Collider (en fait, ils n'ont pas d'autre choix que de stocker les données collectées sur des cartouches de bande). Maintenant, la bande trouve une nouvelle application dans le Big Data et en tant que stockage «froid» dans les centres de données et les services cloud.

IBM écrit que maintenant les lecteurs de bande connaissent leur deuxième jeunesse, et avec un nouveau film Sony, ils seront pertinents pendant très longtemps. Bien qu'un tel film avec nano-revêtement soit clairement plus cher à fabriquer qu'un ruban conventionnel enduit de ferrite de baryum (BaFe).

La nouvelle bande est constituée de plusieurs couches de nanoparticules, et la technique de sa production rappelle quelque peu la production de circuits intégrés.



Plus en détail, la structure du film peut être examinée au microscope électronique à transmission (photo ci-dessous).



Comme vous pouvez le voir, la couche inférieure du substrat mou CoZrNb (14 nm), ainsi que la couche TiCr (2 nm) ont une structure chaotique amorphe, mais le plaisir commence alors. La couche suivante du substrat NiW (10 nm), ainsi que les couches de film intermédiaire de ruthénium (c'est un matériau, mais il est déposé dans des conditions différentes, de sorte que deux couches se forment) et la couche magnétique CoPtCr-SiO ₂ (14 nm) sont elles-mêmes constituées de groupes de grains colonnaires . C'est pourquoi à la surface de la couche magnétique une telle structure se forme, semblable à un nid d'abeilles, comme on peut le voir sur la photo supérieure (dans son coin supérieur gauche). La largeur de chaque "cellule" est d'environ 7 nm.

En fin de compte, au-dessus de la couche magnétique se trouve une protection fiable du revêtement nanostructuré en carbone de type diamant (DLC) d'une épaisseur de 5 nm.

Toutes les couches sont appliquées sur une base en polyamide d'une épaisseur inférieure à 5 microns. En fait, c'est l'épaisseur de ce film.



L'illustration suivante montre schématiquement comment ces couches sont appliquées dans une chambre à vide. La méthode rouleau à rouleau est utilisée - une méthode d'alimentation continue pour le matériau en rouleau afin d'y déposer des matériaux comparables à la taille d'un atome. Le processus se déroule à température ambiante.



L'écriture et la lecture des informations d'un tel film n'auraient pas été possibles sans la nouvelle graisse, également développée par Sony. Le fait est que pour enregistrer / lire des informations avec une telle densité, une très haute sensibilité de la tête est nécessaire, et donc elle doit être extrêmement proche de la bande. Sur la photo, l'image de la tête se confond presque avec son reflet. Le lubrifiant inventé réduit efficacement le frottement entre la tête magnétique et la surface du film, tout en "collant" fermement à la couche magnétique.



Le rôle d'IBM Research dans ce travail était de développer des algorithmes de traitement du signal prenant en compte les principes de détection du bruit et des technologies avancées d'asservissement pour positionner la tête avec une précision de 7 nm. En fait, le travail de la tête magnétique dans ce lecteur de bande est presque entièrement le mérite d'IBM Research.

Plus intéressant, 330 téraoctets ne sont pas la limite. Dans la vidéo ci-dessous, le Dr Mark Lantz d'IBM Research dit que la densité de bande peut encore être augmentée à l'avenir.


La présentation des travaux scientifiques de Sony et d'IBM Research a eu lieu le 2 août 2017 lors de la conférence d'enregistrement magnétique (doi: 10.1109 / TMAG.2017.2727822, pdf ).