Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

TDK a Showa Denko předvedly HAMR - tepelně-magnetický záznam pro HDD budoucnosti

Zanedlouho tomu bude 7 let ode dne, kdy jsme poprvé psali o technologii tepelně podpořeného magnetického záznamu na diskové plotny. To o ní hovořila firma Seagate. Celých 7 let to tedy trvalo do dne, kdy konečně přichází výrobci diskových komponent s touto technologií. Nyní to je výrobce hlaviček TDK a diskových ploten Showa Denko...
HAMR hlavička TDK

Psali jsme:

Nejprve začněme tím asi jednodušším: pro hustší záznam na diskové plotny musí být tyto konstruovány nepochybně na trochu upravené technologii, která nese jak vrstvu s magnetickými částečkami a pojivem adekvátně menších rozměrů, tak je sama i s podpůrnými vrstvami odolnější proti častému ohřívání a chladnutí, které HAMR/TAMR (heat-assisted magnetic recording/thermal-assisted magnetic recording) při svém provozu z principu věci vytváří.

Showa Denko je jedním z nezávislých výrobců harddiskových ploten, přičemž se drží na absolutní špici vývoje. Její diskové plotny byly osazeny nyní na výstavě CEATEC v Japonsku v pevném disku blíže nespecifikovaného výrobce, na kterém TDK svoje HAMR hlavičky předváděla.

Firmě se podařilo dokončit počáteční vývoj hlaviček, které umožňují čtení/záznam s hustotou 1,5 Tbit/palec² při chybovosti (bit error rate) v řádu 10-1 (tedy na úrovni jednotek procent). S ohledem na potřebu co nejmenších rozměrů by nemělo překvapit, že onen klíčový lokalizovaný ohřev povrchu diskové plotny hlavička realizuje světelným paprskem subvlnových hodnot. Svou technologii chce TDK nasadit do komerční výroby v roce 2014, přičemž plánuje předvést její použitelnost i na současném disku „běžné konstrukce“ pocházejícího od některého z HDD výrobců (s ohledem na Japonsko tipujeme Toshibu, resp. Hitachi, tedy vlastně WD, nebo … máme v tom zmatek).

Co nás ale bude v nadcházejících letech kolem HAMR-HDD zajímat, bude životnost. Připomeňme, že HAMR využívá principielně skutečnosti, že feromagnetické materiály nad jistou teplotou svůj magnetismus ztrácejí (tato teplota se nazývá Currieova, dle Pierra Currieho, nositele Nobelovy ceny za fyziku, který tento princip popsal před více než 100 lety). Právě s klesajícími velikostmi magnetických částeček a pojiva na diskových plotnách je stále těžší a těžší realizovat mazání a zápis dat do příslušných sektorů magnetickou cestou bez ovlivnění nejbližšího okolí, ať již tepelného, nebo teplotního (to se ošetřuje mimo jiné dvěma na sebe kolmými magnetickými vrstvami, mezi kterými je oddělující vrstva paramagnetického ruthenia, to vše na povrchu plotny). A právě proto do HDD světa nastupuje HAMR - princip popsaný inženýry z RCA v jejich patentu z roku 1954 a následně využívaný u magneto-optických disků a Sony Minidiscu od 80. let minulého století.

HAMR jen povyšuje tuto technologii do ještě menších rozměrů a vyšší preciznosti i co se týče rychlosti ohřevu a chladnutí zapisované oblasti - s ohledem na HDD povahu (tj hustotu záznamu a rychlost rotace diskových ploten) je jasné, že se celý proces musí odehrávat extrémně rychle - optická část hlavičky musí oblast okamžitě ohřát (čímž se ztratí magnetismus a tedy i předchozí informace), magnetická část hlavičky zapsat data - ale již v procesu chladnutí, kdy se oblast plotny nachází pod Currieho teplotou a je tedy schopna data udržet. Z toho plyne právě fakt, že diskové plotny co do materiálů musejí být vyráběny tak, že nejen ustojí tisíce a tisíce cyklů ohřevu a chladnutí, ale současně extrémně rychle teplo přijímají z fotonového záření i následně uvolňují.

Z čeho máme ale drobnou obavu, je dlouhodobá životnost takových HDD. Dobře přece víme, že životnost ničeho není nekonečná. Ať již to platí pro magnetickou část hlavičky, nebo optickou část ohřívající plotny, nebo právě plotny samotné, resp. jejich záznamovou vrstvu a nosnou část. Z principu konstrukce HDD, kde rotují plotny a používá se sektorový záznam, je známé, že některé části HDD jsou využívány více než jiné. Teď máme na mysli hlavně to, že když na 1000GB disk nainstalujete Windows, pak řekněme 300 GB se nijak nemění (systém a třeba nainstalované hry), zatímco oblast se swapem a dočasnými daty je pod častými přepisy (nepředpokládáme totiž, že byste na HAMR disk dávali souborový systém FAT :-).

Každopádně pokud ohřev části plotny, případně zápis spojený s předchozím ohřevem znamenají jisté nevratné poškození snižující zbývající životnosti plotny (a tím myslíme, že třeba cyklů ohřevu může plotna absolvovat milión, nikoli jen tisíc), pak by nám přišlo celkem logické, kdyby i HDD začaly využívat jakousi obdobu TRIMu či lépe řečeno wear-levelingu. Jenže zde narážíme na tu skutečnost, že pevný disk, narozdíl od NAND flash, nevykazuje po celé své kapacitě stejné rychlost čtení/zápisu a i případná optimalizace dat z hlediska rychlosti přístupu k nim do případné algoritmizace chodu HDD v rámci firmwaru vnáší další proměnnou. Nezbývá nám tedy pro tuto chvíli než předpokládat či doufat, že životnost diskových ploten i hlaviček pro HAMR nebude nijak nižší, než u dosavadních pevných disků.

Tagy: 
Zdroje: 

David Ježek

Dlouholetý zdejší redaktor (2005-2017), příznivec open-source rád píšící i o ne-IT tématech. Odpůrce sw patentů a omezování občanských svobod ve prospěch korporací. Fanoušek Asimova, Kinga, Feynmana, Sudka, 70mm filmu, sf/vf filmu, Fomapanu 400, starých dobrých her, 99% čokolády, indické kuchyně, domácího kváskového chleba a řady dalších věcí.

více článků, blogů a informací o autorovi

Diskuse ke článku TDK a Showa Denko předvedly HAMR - tepelně-magnetický záznam pro HDD budoucnosti

Úterý, 16 Říjen 2012 - 05:35 | Antonín Lejsek | Pak to bude ale zajímavé - z disku půjde stále...
Úterý, 16 Říjen 2012 - 05:30 | Antonín Lejsek | Velikost mého disku se zvýšila z 40MB na 2TB...
Pátek, 12 Říjen 2012 - 17:07 | Vejr | Obavam se jednoho - zivotnosti laseru. Asi kazdy...
Pátek, 12 Říjen 2012 - 17:00 | šarik | I Jára Cimrman byl průkopník slepých uliček....
Pátek, 5 Říjen 2012 - 10:33 | Lukáš Lavička | Podle charakteru vlastností budou budoucí HDD...
Pátek, 5 Říjen 2012 - 09:50 | WIFT | Tak třeba MO média jsou docela trvanlivá, ale...
Pátek, 5 Říjen 2012 - 09:49 | WIFT | Já třeba pamatuji situace, kdy se ještě používala...
Pátek, 5 Říjen 2012 - 09:34 | sumix | Co se týče té trvanlivosti záznamu, tak možná se...
Pátek, 5 Říjen 2012 - 07:14 | stolze | Jak to bylo myšleno s tím FAT v článku? To by v...
Čtvrtek, 4 Říjen 2012 - 20:49 | x x | autor článku> Čo to je za blbosť "...

Zobrazit diskusi