WD dimostra la tecnologia HAMR con un hard disk funzionante

WD dimostra la tecnologia HAMR con un hard disk funzionante

Heat Assisted Magnetic Recording permette di incrementare la densità dei dati registrabili su un media magnetico riscaldandone la superficie. WD dimostra un primo disco funzionante

di Andrea Bai pubblicata il , alle 11:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

In occasione dell'edizione 2013 del China International Forum on Advanced Materials and Commercialization, Western Digital ha dato dimostrazione della nuova tecnologia Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR) con il CTO William Cain che ha illustrato la presentazione "Magnetic Hard Disk Media: Enabilng High Density Data Storage" utilizzando un PC equipaggiato con un hard disk WD HAMR da 2,5 pollici.

La tecnologia HAMR permette di incrementare la densità di stoccaggio dei dati utilizzando un laser capace di riscaldare brevemente il supporto magnetico sul quale viene effettuata la registrazione. Si tratta di un passo evolutivo delle tecniche di PMR (Perpendicular Magnetic Recording) e che permette di stoccare i dati in modo affidabile anche con dimensioni del bit piuttosto piccole. Perché ciò sia possibile è necessario utilizzare un supporto magnetico ad elevata coercitività (ovvero la propensione del materiale ferromagnetico ad invertire la propria polarità) che presenta però una serie di problemi in fase di scrittura del dato, in quanto il campo magnetico che realisticamente si può generare da una testina di un hard disk non è sufficientemente forte per modificare la polarità del media e quindi per scrivere permanentemente il dato sul disco.

HARM supera questo problema con il riscaldamento locale e temporaneo del media magnetico, grazie all'impiego del laser, in maniera tale da abbassarne la coercitività innalzando la temperatura al di sopra del punto di Curie. Così facendo il campo magnetico realisticamente ottenibile da una testina può scrivere i dati sul supporto. Si tratta di una tecnica che consente di incrementare la densità di informazione di oltre 5 volte rispetto alle tecniche tradizionali e consente di giungere fino ad una densità di 4 terabit per pollice quadrato.

Lo sviluppo della tecnologia HAMR ha posto varie sfide, in primis la progettazione del supporto magnetico che deve rispettare contemporaneamente una serie di requisiti magnetici, termici e ottici e in secondo luogo, non certo per importanza, l'integrazione della fonte laser e l'affidabilità dell'interfaccia testina-disco.

Allo stato attuale dei lavori saranno necessari ancora un paio d'anni prima che la tecnologia HAMR possa essere ampiamente adottata sul mercato. E' opportuno osservare che senza lo sviluppo di questa tecnologia, o di altri metodi che consentano di incrementare la densità dei dati, i media magnetici sono giunti alla loro densità massima possibile avendo raggiunto i limiti fisici.

10 Commenti
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ari14 Novembre 2013, 12:08 #1
ma il laser non ha una durata utile molto lunga, quando il diodo si degrada l'hd diventa inutilizzabile.
Si spera che comunque, senza laser, sia impossibile scrivere, non leggere, in modo tale da non perdere tutti i dati
LMCH14 Novembre 2013, 12:48 #2
Originariamente inviato da: ari
ma il laser non ha una durata utile molto lunga, quando il diodo si degrada l'hd diventa inutilizzabile.
Si spera che comunque, senza laser, sia impossibile scrivere, non leggere, in modo tale da non perdere tutti i dati


Probabilmente il laser è dimensionato adeguatamente in modo da durare sufficientemente a lungo, di solito la prima parte che cede in un hd è la meccanica e ci vuole relativamente poco per rendere molto più durevole il diodo
(tipo realizzarlo con un output del 200% quello necessario per la scrittura ed usarlo "a bassa potenza" per poi alzarla progressivamente nel tempo oppure implementare una testina con 2..3 diodi e commutare tra di loro per avere una vita utile complessiva più lunga, ecc. ecc.)
zappy14 Novembre 2013, 15:55 #3
Originariamente inviato da: ari
ma il laser non ha una durata utile molto lunga, quando il diodo si degrada l'hd diventa inutilizzabile.
Si spera che comunque, senza laser, sia impossibile scrivere, non leggere, in modo tale da non perdere tutti i dati


il laser serve a scrivere.
ari14 Novembre 2013, 17:54 #4
Originariamente inviato da: zappy
il laser serve a scrivere.


a me pare di aver capito che AIUTA la scrittura, scaldando la porzione di disco che deve essere "incisa" dalla testina magnetica
calabar14 Novembre 2013, 19:25 #5
Non molto tempo fa si parlava di dischi che nel 2016 avrebbero raggiunto i 60TB grazie ad HAMR (esempio qui su HWup).

Già con le ultime notizie si era capito che avrebbero mancato di qualche anno questo obbiettivo, ora che questo articolo parla di primi dischi HAMR non prima di qualche anno (se non si ritarda ulteriormente) direi che è abbastanza palese che siano in ritardo con questa tecnologia. Peccato.
Tedturb014 Novembre 2013, 20:53 #6
Credo che non lo comprerei mai dopo l'esperienza del CD-ROM
(ho vagonate di masterizzatori per casa incapaci di scrivere anche dopo un loro uso sporadico, anche se temo che in questo caso il killer sia stata la polvere che di solito entra dalle fessure)
Sono proprio curioso di vedere come faranno a garantire la durata del supporto per i prodotti di classe enterprise.
jined14 Novembre 2013, 20:54 #7
Originariamente inviato da: LMCH
Probabilmente il laser è dimensionato adeguatamente in modo da durare sufficientemente a lungo, di solito la prima parte che cede in un hd è la meccanica e ci vuole relativamente poco per rendere molto più durevole il diodo
(tipo realizzarlo con un output del 200% quello necessario per la scrittura ed usarlo "a bassa potenza" per poi alzarla progressivamente nel tempo oppure implementare una testina con 2..3 diodi e commutare tra di loro per avere una vita utile complessiva più lunga, ecc. ecc.)


Poco probabile che un laser di questo tipo duri sufficientemente a lungo.. se hai letto bene, il laser ha lo scopo di riscaldare immediatamente le platte del disco, il che significa che deve essere un laser ad alta emissione, coerente di picco, e in apertura diffusa. In pratica, uno di quei laser che bucano...come minimo 500mw di potenza..se non addirittura da 1w e questo tipo di laser ha un lifespan piuttosto ridotto.

A meno che, non si stia lavorando su un sistema in cui il laser, INIZIALMENTE riscalda le platte, che poi rimangono calde con l'ausizio dello step e lo spin motor. In questo modo di aumenterebbe moltissimo l'efficienza del sistema e il lifespan del laser.

Non ultimo fattore da tenere in considerazione.. questo tipo di laser, è generalmente un pezzo, a livello di fabbricazione.. piuttosto costoso da produrre..

Infatti i laser da 671nm red o 532nm green che bucano e scaldano sono costosissimi per definizione e sono generalmente utilizzati in macchinari da migliaia di dollari.
LMCH15 Novembre 2013, 00:28 #8
Originariamente inviato da: jined
Poco probabile che un laser di questo tipo duri sufficientemente a lungo.. se hai letto bene, il laser ha lo scopo di riscaldare immediatamente le platte del disco, il che significa che deve essere un laser ad alta emissione, coerente di picco, e in apertura diffusa. In pratica, uno di quei laser che bucano...come minimo 500mw di potenza..se non addirittura da 1w e questo tipo di laser ha un lifespan piuttosto ridotto.


Non è come con i vecchi dischi magneto-ottici in cui il laser riscaldava direttamente il materiale.

Per questo la chiamano HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording)
invece che LAMR (Laser-Assisted Magnetic Recording).

La traccia è ampia [U]dai 50nm in giu[/U], praticamente l'ampiezza della traccia è comparabile agli ultravioletti prossimi ai raggi X.

Fortunatamente la lunghezza dello "slot" di scrittura "dal lato di entrata della luce laser snella testina" può essere molto più ampia, perchè conta l'effetto cumulativo del passagio della "lama" riscaldante (non è una vera lama, anche la forma in sezione non è rettangolare, ma uso questa approssimazione per semplificare i calcoli spannometrici per arrivare a dare un idea della potenza scaricata sul materiale).

(ATTENZIONE! Segue calcolo spannometrico che serve solo per rendere l'idea della densità di potenza per unita di superficie anche usando fasci laser apparentemente "deboli)

In ogni caso, supponiamo anche che lo "slot" sia lungo 1000nm (ci sta dentro anche un laser nel vicino infrarosso).
Se la potenza istantanea utile sparata sullo slot è 1mW, si ha una potenza per unita di superficie di 20 GIGAWATT PER METRO QUADRO.
(FINE CALCOLO SPANNOMETRICO, spero di non aver sbagliato nei conti, ma 1mW diviso un "rettangolino" da 1000nm x 50nm mi da quel risultato)

Insomma "Picinin, ma cativo!" come dicono dalle mie parti.

Se non sbaglio il fascio laser arriva sulla parte terminale attraverso la classica fibra ottica, ma poi si si usano guide d'onda ecc. ecc. e più che nell'ambito dell'ottica si è in quello della plasmonica perchè anche se lo "slot" può essere "rettangolare"
Infatti se ho ben capito l'elemento dalla vita più breve sono i trasduttori plasmonici che stanno sulla parte terminale, non il laser.
zappy15 Novembre 2013, 10:17 #9
Originariamente inviato da: ari
a me pare di aver capito che AIUTA la scrittura, scaldando la porzione di disco che deve essere "incisa" dalla testina magnetica

si, si. volevo dire che partecipa alal scrittura, non alla lettura
zappy15 Novembre 2013, 10:43 #10
Originariamente inviato da: Tedturb0
Credo che non lo comprerei mai dopo l'esperienza del CD-ROM
(ho vagonate di masterizzatori per casa incapaci di scrivere anche dopo un loro uso sporadico, anche se temo che in questo caso il killer sia stata la polvere che di solito entra dalle fessure)
Sono proprio curioso di vedere come faranno a garantire la durata del supporto per i prodotti di classe enterprise.

vabbè, quelli sono costruiti APPOSTA per rompersi dopo 5 minuti. Obsolescenza programmata

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