A Sony
anunciou um novo recorde de densidade de fita. Juntamente com a IBM Research (Zurique), eles atingiram uma densidade de 201 GB por polegada quadrada. Isso significa que, em uma fita em um cartucho TS1155 JD padrão medindo 109 × 125 × 24,5 mm, não o padrão de 15 TB, mas 330 TB de informação serão adequados (levando em consideração o alongamento da fita em 6,4% devido a uma diminuição em sua espessura). O que é 330 TB? Por exemplo, isso é suficiente para acomodar
3379 cópias compactadas de toda a Wikipedia (em todos os idiomas). Ou 330 milhões de livros.
Uma conquista conjunta foi possível graças à inovadora fita magnética, nova lubrificação e posicionamento preciso da cabeça magnética.
Hoje, as unidades de fita são o método
mais seguro, mais eficiente em termos de energia e
mais barato de armazenamento a longo prazo de grandes quantidades de informações. Esta é uma solução ideal para backups e arquivos de vídeo, para armazenar informações de radiotelescópios e o Large Hadron Collider (na verdade, todos eles não têm outra opção senão armazenar os dados coletados em cartuchos de fita). Agora, a fita está encontrando um novo aplicativo no Big Data e como um armazenamento "frio" em data centers e serviços em nuvem.
A IBM
escreve que agora as unidades de fita estão passando por sua segunda juventude e, com um novo filme da Sony, elas serão relevantes por muito tempo. Embora um filme com nanocoating seja claramente mais caro de fabricar do que uma fita convencional revestida com ferrita de bário (BaFe).
A nova fita consiste em várias camadas de nanopartículas, e a técnica de sua produção lembra um pouco a produção de circuitos integrados.
Mais detalhadamente, a estrutura do filme pode ser examinada sob um microscópio eletrônico de transmissão (foto abaixo).
Como você pode ver, a camada inferior do substrato macio CoZrNb (14 nm), bem como a camada de TiCr (2 nm), possuem uma estrutura caótica e amorfa, mas a diversão começa. A próxima camada do substrato NiW (10 nm), bem como as camadas intermediárias de filme de rutênio (este é um material, mas é depositado em diferentes condições, de modo que duas camadas são formadas) e a camada magnética de CoPtCr-SiO
2 (14 nm) consiste em grupos colunares de grãos . É por isso que na superfície da camada magnética é formada uma estrutura semelhante a um favo de mel, como pode ser visto na foto superior (no canto superior esquerdo). A largura de cada "célula" é de cerca de 7 nm.
No final, sobre a camada magnética há uma proteção confiável do revestimento nanoestruturado (DLC) de carbono tipo diamante com uma espessura de 5 nm.
Todas as camadas são aplicadas a uma base de poliamida com uma espessura inferior a 5 mícrons. Na verdade, essa é a espessura deste filme.
A ilustração a seguir mostra esquematicamente como essas camadas são aplicadas em uma câmara de vácuo. O método rolo a rolo é usado - um método de alimentação contínua para o material em rolo depositar nele materiais comparáveis ao tamanho de um átomo. O processo prossegue à temperatura ambiente.
Escrever e ler informações de um filme desse tipo não seria possível se não fosse a nova graxa, que também foi desenvolvida pela Sony. O fato é que, para gravar / ler informações com essa densidade, é necessária uma sensibilidade muito alta da cabeça e, portanto, ela deve estar extremamente próxima à fita. Na foto, a imagem da cabeça quase se funde com seu reflexo. O lubrificante inventado reduz efetivamente o atrito entre a cabeça magnética e a superfície do filme, enquanto "gruda" firmemente na camada magnética.
O papel da IBM Research neste trabalho foi desenvolver algoritmos de processamento de sinal, levando em consideração os princípios de detecção de ruído e tecnologias avançadas de servocontrole para posicionar a cabeça com uma precisão de 7 nm. Na verdade, o trabalho da cabeça magnética nesta unidade de fita é quase inteiramente o mérito da IBM Research.
O mais interessante é que 330 terabytes não são o limite. No vídeo abaixo, o Dr. Mark Lantz, da IBM Research, diz que a densidade da fita pode aumentar ainda mais no futuro.
A apresentação do trabalho científico da Sony e da IBM Research
ocorreu em 2 de agosto de 2017 na Magnetic Recording Conference (doi: 10.1109 / TMAG.2017.2727822,
pdf ).