HDD на 40 Террабайт уже реальность! Технологии HAMR и MAMR

Это стало возможным благодаря использованию таких перспективных технологий записи, как термоассистируемая магнитная запись HAMR и ассистируемая микроволновым излучением запись (MAMR). Принцип, лежащий в основе обеих технологий, похож. Различаются они тем, что в первом случае для нагрева поверхности пластины используется лазер, а во втором — микроволновое излучение. И в первом и во втором случае это позволяет изменять магнитные параметры пластины HDD.

Увеличить емкость HDD можно при помощи снижения «зерна» магнита. При этом необходимо снижать размер магнитных головок.. Но если снизить размер «зерна», то оно будет быстрее терять магнитные свойства, чем в обычной ситуации. А это означает потерю информации и появление ошибок. Решить проблему можно при помощи использования в производстве пластин из материалов с высокой удерживающей силой. Но здесь приходится решать новую проблему — стандартная головка HDD в силу небольших размеров просто не в состоянии активно воздействовать на магнитное поле пластины из такого рода материала.
В этом случае может помочь технология HAMR, позволяющая нагревать поверхность магнитной пластины в записываемой области при помощи лазера. Температура нагрева составляет около 500 градусов Цельсия, что ведет к ослаблению удерживающей силы. А значит, даже маломощная головка может намагнитить необходимое «зерно» с нужной силой. После того, как место нагрева охлаждается, участок пластины становится стабильным, так что просто так размагнититься он не может.
Что касается лазера, то с ним есть определенные проблемы. Главное — это недолговечность головки, из за нагрева срок работы головки на целых 3-4 порядка меньше того, что требуется для возможности использования жесткого диска. Работа над этой технологией ведется уже почти 10 лет.

Усилить магнитные свойства головки можно и при помощи технологии MAMR, которая основана на генераторе магнитного поля с использованием микроволн. Компания WD использует генератор спинового момента (spin-torque oscillator, STO) и применяет для производства магнитных дисков многослойный полупроводниковый материал, где используются эффекты спиновой электроники. Резонанс, возникающий во время работы генератора, усиливает магнитное поле головки. А это позволяет достичь результата — намагничивания зерна специального материала пластины, как и в предыдущем случае, но без нагревания.

Сочетание всех этих факторов приводит к плотности записи в 4 Тбит на квадратный дюйм или даже еще более высокой плотности. Микроволновое излучение дает возможность выйти за чисто технологический предел при использовании обычных средств взаимодействия с магнитной пластиной.
У компании уже сейчас есть все необходимое для старта. Например, именно WD способна производить миниатюрные головки Damascene.
По словам WD, в первую очередь технология рассчитана на изготовление жестких дисков для дата-центров.