211service.com
Magnetinės atminties įkaitimas
Duomenų saugojimo poreikis nuolat auga, net jei vartotojai tikisi, kad bito kaina ir toliau mažės. Tačiau magnetinio įrašymo medžiagos, naudojamos šiandieniniuose standžiuosiuose diskuose, pasiekia savo saugojimo ribas ir tikriausiai išnaudos maksimaliai per penkerius metus. Norint konkuruoti su naujesnėmis technologijomis, tokiomis kaip „flash“, jas gaminančioms įmonėms reikia kažko naujo.
Lazerinis ledinukas : Ledinuko formos įtaisas, parodytas skenuojančioje elektroninėje mikrografijoje viršuje, yra optinė antena, pagaminta iš aukso. Jis yra 50 nanometrų skersmens plačiausioje dalyje ir yra „Seagate“ kuriamo prototipo magnetinės saugojimo sistemos dalis. Pridėjus prie magnetinių duomenų rašymo galvutės standžiajame diske, kaip parodyta toliau, ji sujungia lazerio šviesą su mažomis magnetinės laikmenos dėmelėmis.
Dabar tyrinėtojai Seagate pademonstravo naujos technologijos, galinčios prailginti magnetinių duomenų įrašymo pajėgumą dar daugelį metų, pagrįstumą. Tai vadinama termopagalbiniu magnetiniu įrašymu. Tai apima disko magnetinių sričių sprogdinimą šiluma, kad būtų galima naudoti stabilesnę įrašymo laikmeną. Turėtų būti įmanoma įrašyti duomenis 50 kartų didesniu tankiu nei bus įmanoma, kai šiandieninės technologijos pasieks savo ribas.
Po kelerių metų magnetinio įrašymo pramonė turės rasti naują kelią į priekį, nes šiuo metu naudojamos medžiagos artėja prie savo fizinių ribų, sakoma. Randalas Viktoras , Minesotos universiteto elektros ir kompiuterių inžinerijos profesorius.
Daugumoje kompiuterių esantį standųjį diską sudaro vienas ar daugiau besisukančių diskų, padengtų magnetiškai jautria plėvele, kurią sudaro maži, dantyti grūdeliai. Duomenys įrašomi, kai maža galvutė juda virš disko, pasukdama vieno iš šių grūdelių įmagnetinimą taip, kad jis būtų nukreiptas aukštyn arba žemyn, o 1 arba 0.
Didindami sandėliavimo tankį, turime sumažinti grūdus, sako Edas Šlesingeris , Pitsburgo Carnegie Mellon universiteto Elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros vedėjas. Bet jūs pasiekiate tašką, kai grūdeliai tampa tokie maži, jie tampa nestabilūs, o jų magnetinę būseną gali pakeisti nedideli temperatūros svyravimai.
Problemos negalima įveikti tiesiog perėjus prie stabilesnės įrašymo laikmenos, nes šiuolaikinės įrašymo galvutės negali į jas rašyti. Taigi „Seagate“ sukūrė magnetinio įrašymo galvutes, kuriose yra kaitinimo elementas. Supūtus magnetiškai stabilesnius grūdus trumpu šilumos impulsu, juos apversti daug lengviau. Kai laikmena vėl atvėsta, duomenys užšaldomi.
Tačiau magnetinis įrašymas su karščiu vis dar yra didžiulis mokslinis ir inžinerinis iššūkis. Šilumą užtikrina greitas lazerio sprogimas, kuris turi būti sufokusuotas iki atskiro grūdelio dydžio dėmės – mažesnio nei 100 nanometrų skersmens. Tai neįmanoma padaryti naudojant įprastą optiką. Vietoj to, tam reikia naujos kartos optikos, kuri veiktų vadinamajame artimajame lauke. „Seagate“ technologijoje naudojamos optinės antenos, kurios gali sutelkti šviesos energiją į mažesnes sritis, nei gali bet kuris objektyvu pagrįstas instrumentas.
„Seagate“ tyrėjai dabar įrodė, kad šilumos pagalba galima patikimai atlikti magnetinį įrašymą. Jie naudojo magnetinę rašymo galvutę, aprūpintą artimojo lauko optika, norėdami įrašyti duomenis į standųjį diską, padengtą stabilia įrašymo laikmena. Šiandien žurnale Gamtos fotonika , tyrėjai aprašo savo sistemą ir praneša apie duomenų įrašymą 250 gigabitų kvadratiniame colyje tankiu.
Šis tankis atitinka tik šiuolaikiniuose nešiojamuosiuose kompiuteriuose esančių standžiųjų diskų tankį. Tačiau tai ne esmė, teigia mokslininkai. Schlesingeris sako, kad tai yra tour de force šios technologijos mokslo ir inžinerijos srityje.
„Seagate“ prototipas beveik visiškai pagamintas iš komponentų, kurie yra šiandieniniuose standžiuosiuose diskuose, sako Edas Gage'as, bendrovės įrašymo sistemų tyrimų vykdomasis direktorius. Prototipe naudojama kitokia įrašymo laikmena nei šiandieniniai standieji diskai, tačiau jį galima nustatyti naudojant tuos pačius procesus, kurie jau naudojami pramonėje. Taip pat rašymo galvutė yra tokia pati, kaip jau gaminama įmonėje, išskyrus optiką.
Dabar bendrovė planuoja padidinti įrašymo tankį. Eksperimentinei sistemai reikia papildomo inžinerinio darbo, sako Williamas Challeneris, kitas Seagate projekto tyrėjas. Prototipo šviesos dydis buvo apie 70 nanometrų; kiti tyrėjai laboratorijoje pademonstravo 20 nanometrų, ir bendrovė tikisi tai suderinti. Taip pat dar reikia šiek tiek padirbėti integruojant elektroninę lazerio valdymo sistemą į standųjį diską.
Tuo tarpu kiti kuria antrąją technologiją, skirtą magnetinei saugyklai padidinti. Šis metodas, vadinamas bitų modeliavimu, apima magnetinių bitų tankio ir stabilumo didinimą sukuriant raštuotas labai taisyklingos formos nanoskalės magnetinių grūdelių matricas.
Kiekvienas iš šių metodų turi labai skirtingas stipriąsias ir silpnąsias puses, sako Baris Schechtmanas , vykdantysis direktorius emeritas Informacijos saugojimo pramonės konsorciumas . Tačiau yra tvirtas sutarimas, kad po penkerių iki dešimties metų neužteks tik vienerių. Mums reikės bitų modeliavimo ir magnetinio įrašymo su šilumos pagalba derinio.