Szerző: Bodnár Ádám

2007. July 05. 16:28:33

Százszor gyorsabb, lézeres merevlemezek -- legkorábban 10 év múlva

Holland kutatók jelentős áttörést értek el a merevlemezek egyik lehetséges jövőbeli technológiai alapját képező HAMR (heat-assisted magnetic recording) területén: egy speciális anyagból (vas, kobalt, gadolínium) készült lemezre sikerült lézer segítségével adatokat írniuk. A polarizált fénysugár felmelegítette a lemezt, majd a foton impulzusmomentuma beírta az adatot. Az 1-et és a 0-t a lézer polaritásának változtatásával állították elő. A folyamat összesen 40 femtomásodperc alatt ment végbe, vagyis körülbelül százszor gyorsabban mint a mai merevlemezek.

[HWSW] Holland kutatók jelentős áttörést értek el a merevlemezek egyik lehetséges jövőbeli technológiai alapját képező HAMR (heat-assisted magnetic recording) területén: egy speciális anyagból (vas, kobalt, gadolínium) készült lemezre sikerült lézer segítségével adatokat írniuk. A polarizált fénysugár felmelegítette a lemezt, majd a foton impulzusmomentuma "beírta" az adatot. Az 1-et és a 0-t a lézer polaritásának változtatásával állították elő. A folyamat összesen 40 femtomásodperc alatt ment végbe, vagyis körülbelül százszor gyorsabban mint a mai merevlemezek.

40-50 terabájtos mobil merevlemez...

A HAMR tehcnológia a merevlemez-ipar szereplőinek általános véleménye szerint a leginkább járható utak egyike a nagyobb kapacitású meghajtók felé vezető úton. Az eljárás segítségével a lemezek adatsűrűsége akár 50 terabitre is növelhető négyzethüvelykenként, ami azt jelenti, hogy egy 2,5 hüvelykes mobil merevlemez kapacitása könnyen elérheti a 40-50 terabájtot is. Összehasonlításképp: egy merőleges adatrögzítéssel dolgozó modern merevlemezen az adatsűrűség 150 gigabit körüli.

A HAMR eljárás a merőleges adatrögzítéshez hasonlóan a szuperparamágnesesség problémáját hivatott megoldani a merevlemezeken. Az egyre nagyobb adatsűrűségű médiumokon egyre kisebb terület áll rendelkezésre az adatbitek tárolására, ami ahhoz vezet, hogy a merevlemez működése során keletkező hő hatására az adatok mágnesesen instabillá válnak, azaz módosulnak vagy törlődnek. A merőleges adatrögzítési eljárás (perpendicular recording) ezen az adatbitek médiára merőleges elrendezésével hivatott segíteni, ami által a kapacitás akár tízszeresére is növelhető.

A százszoros növekedést ígérő HAMR eljárás során a hagyományos hordozórétegnél stabilabb mágneses jellemzőkkel bíró felületet az írás előtt lézerrel felmelegítik, majd ezután kerül írásra az adott bitsorozat. A lézer minden esetben csupán az írandó bitek tárolására szolgáló területeket melegíti fel, amely az írás után lehűlve stabilizálja a rögzített mágneses jelet. Az eljárás kísértetiesen hasonlít a magnetooptikai meghajtókban használt technológiára, ám amíg a MO meghajtók esetében az olvasás is a lézer és egy optikai szenzor segítségével történik, a HAMR a mai merevlemezekben használatos olvasófejet használ az adatok olvasására.

...legkorábban 13 év múlva

A HAMR technológia kereskedelmi megjelenéséig azonban még számos akadályt kell leküzdeniük a fejlesztőknek. Az első és legfontosabb, hogy egyelőre a lézerrel felmelegített terület hatalmas, vagyis egy bit eltárolása túl sok helyet vesz igénybe, ami végső soron a jelenleginél kisebb kapacitású meghajtókat eredményez. A kutatók szerint azonban pár éven belül nem lehetetlen a lézer által felmelegített terület szélességét 10 nanométer környékére csökkenteni, ez már megfelel a technológiával szemben támasztott elvárásnak.

A nagyobb sebességért folytatott harcban nagy hátrány, hogy a HAMR technológia esetében az adatok visszaolvasása továbbra is mágneses elven működik és egyelőre nincs a láthatáron olyan eljárás, amivel ennek sebessége az íráséhoz hasonló léptékben növelhető lenne. További jelentős hátráltató tényező, hogy egy olyan lézer, amely 40 femtomásodperces impulzusokra képes, jelenleg csak laboratóriumokban fordul elő -- természetesen csillagászati áron.

Daniel Stanciu, a Radbourn Nijmegem Egyetem fizika szakának doktorandusza, a kísérlet eredményeit leíró publikáció társszerzője szerint az első működő HAMR-merevlemezek prototípusai legkorábban 10 év múlva várhatók, a kereskedelmi termékek pedig még 13-15 éves távolságban vannak.

a címlapról