Hardware | Pevné disky

WD představuje technologii MAMR. Disky budou mít kapacitu 40 TB

  • WD představilo technologii MAMR, která umožňuje zvýšit hustotu dat zapsaných na běžném disku
  • Půjde použít s většinou současných materiálů a technologií
  • První disky se mají objevit už za dva roky

V segmentu osobních počítačů se postupně (byť pomalým tempem) přesouváme k využívání úložišť typu SSD, která pro většinu uživatelů dokážou nabídnout dostatečnou kapacitu. Pro datová centra, ale i domácí NASy, však budou stále vyžadovány plotnové mechanické disky s rozumným poměrem ceny, kapacity a výkonu. Vývoj se proto nezastavuje ani v této oblasti.

Rostoucí nároky na kapacitu vyžadují vývoj nových technologií, které řádově posouvají možností magnetického záznamu. Zatímco v minulosti si výrobci vystačili se zdokonalením stávajících technologií pro zvýšení hustoty záznamu, nyní nastupují nové typy záznamu dat. Jedním z nich je MAMR, o kterém WD tvrdí, že umožní uložit na běžný 3,5" disk až 40 TB dat. Běžné by to mělo být v roce 2025. Podrobně o plánech s novou technologií informovaly weby Anandtech, Tom’s Hardware či PC Perspective.

Na limitu technologie

Základní principy magnetického zápisu se u mechanických disků nezměnily po dlouhá desetiletí, v rámci zefektivňování a miniaturizace se však značně zvyšují nároky na použitou technologii. Zvyšující se hustota dat ať už v podobě zvyšování počtu stop na jedné plotně nebo počtu bitů na jednu stopu je stále náročnější na záznam i čtení.

Největší inovací byl v roce 2005 přechod z podélného na kolmý zápis jednotlivých bitů (PMR). Princip však zůstává doposud stejný – hlavička disku vytvoří natolik silné magnetické pole, které změní polaritu konkrétní částice. Tím je dáno, zda reprezentuje 0 či 1, přičemž stabilita závisí na síle magnetického pole hlavičky.

S přibývající hustotou jsme se však dostali do bodu, kdy není běžná hlavička vyvinout natolik silné magnetické pole, které by zapsaný bit vytvořilo dostatečně stabilní. A to i v souvislosti s tím, že pro výrobu ploten jsou využívány stále pevnější materiály, které umožňují velikosti jednotlivých částic/bitů menší než 7 nm. Ty však mají mnohem vyšší koercivitu, tedy schopnost odolat demagnetizaci či změně polarity. A s tou si už běžné hlavičky disků neporadí.

HAMR vs. MAMR

Na řadu proto přichází některý ze způsobů, jak tuhle hranici překonat a umožnit zápis běžnou hlavičkou. Doposud se pracovalo především s technologií HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording), kde dochází k výraznému zahřátí konkrétního místa pomocí laseru před zápisem. Ten dokáže zvýšit teplotu miniaturní oblasti o velikosti asi 20 nm na 400-700 °C a snížit tím koercivitu materiálu. Hlavička potom provede změnu polarity stejně jako v běžném případě s mnohem vyšší stabilitou zapsaného bitu.

Z toho však samozřejmě vyplývá minimálně potřeba nových materiálů, které odolají extrémně rychlým změnám teplot a to nejen na straně ploten, ale i samotných hlaviček. Proto se technologie HAMR ani po několika letech výzkumu nedostala z fáze protypů. Na scénu proto přichází WD a jejich nová technologie MAMR, která slibuje možnost zachovat převážnou část stávajících materiálů a technologií.

Klepněte pro větší obrázek
Díky oscilátoru je snížena koercivita materiálu a umožněn magnetický zápis

MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording) má stejný cíl, využívá k tomu však jiných fyzikálních vlastností. Namísto laseru je hlavička vybavena miniaturním oscilátorem, který dokáže generovat elektromagnetické mikrovlnné záření s frekvencí 20 až 40 GHz. Tímto působením na materiál plotny je dosaženo stejného výsledku jako v případ jeho zahřátí a je tedy možno hlavičkou převrátit polaritu částice a tím konkrétní bit zapsat.

Úsporně a levně

Podle WD je MAMR velmi efektivní a především energeticky nenáročný. Oscilátor vyžaduje proudy kolem 1-2 mA, takže reálný dopad na příkony disku je zanedbatelný. Především však lze technologii velmi jednoduše integrovat do aktuálních hlaviček stávajících disků. Výsledkem má být zmenšení částic z aktuálních 7 nm až na úroveň 4,5 nm. Tím se zvýší maximální možná kapacita, která se u aktuálních disků pohybuje kolem hodnoty 1,1 Tb/čtvereční palec.

S využitím dalších nových technologií se tak postupně podle WD dostaneme až na nějakých 4,5 Tb na čtverečném palci. K výsledné kapacitě 40 TB v balení běžného 3,5“ disku však budou zapotřebí i další nové technologie. Ty již však nyní můžeme potkávat v běžně dostupných discích. První z nich je héliová výplň, která se postará o menší turbulence uvnitř disku a snížení vibrací. I díky tomu lze zvýšit počet ploten ze šesti na sedm. A nesmí chybět ani zápis typu SMR, kdy se jednotlivé stopy překrývají.

Největší výhodou technologie MAMR oproti HAMR je především cena. I díky tomu, že může být zachována většina stávajících materiálů a technologií nepředpokládá WD žádný nárůst cen disků, které tento způsob zápisu budou využívat. Samozřejmě se bavíme primárně o podnikovém nasazení, kde je nárůst nároků na kapacitu nejviditelnější.

První disky s MAMR by chtěl mít výrobce v nabídce už v roce 2019, na kapacitu 40 TB by potom chtěl dosáhnout v roce 2025.

Diskuze (21) Další článek: Vyšlo Ubuntu 17.10 Artful Aardvark. Po dlouhé době dostalo kompletně nové prostředí

Témata článku: Technologie, Hardware, Pevné disky, SSD, Materiál, Western Digital, PC Perspective, Nový materiál, Kapacita, Stejný cíl, TomsHardware, Nový typ, Běžný případ, Nová technologie, Výplň, Hlavička, Technolog, Rostoucí nárok, Převážná část, DIS, Technologie HAMR, Použitá technologie, Plotna, Datové centrum, Magnetický záznam, Western digital externí disk na Mall.cz



25 filmů, které musíte vidět, dokud jste ještě na světě. Víme, kde si je můžete pustit online

25 filmů, které musíte vidět, dokud jste ještě na světě. Víme, kde si je můžete pustit online

Vybrali jsme 25 jedinečných filmů napříč žánry a historií. Nabídnou to nejzajímavější ze světové i české filmové tvorby. Je to základní výběr, který byste podle nás měli vidět, pokud chcete mít přehled o kinematografii.

Vojtěch Malý
Filmy, které musíte vidět
Vy a počítač: Jak používáte plochu na počítači?
Vladislav Kluska
Vy a počítačAnketyWindows
Vývojář objevil po 25 letech nový easter egg ve Windows 95
Markéta Mikešová
Operační systémyWindows
Uhádněte, co je pod lupou. Vyfotili jsme pár věcí, které musí poznat každý geek

Uhádněte, co je pod lupou. Vyfotili jsme pár věcí, které musí poznat každý geek

** Brno slaví Dny elektronové mikroskopie ** Třetina světové produkce totiž pochází z Česka ** Zapnuli jsme také mikroskop, zkuste hádat

Jakub Čížek
Mikroskop