Восстановление информации Бишкек, Кыргызстан | Восстановление данных Бишкек, Кыргызстан | Data recovery Bishkek Kyrgyzstan

Авторизация

Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации.

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.

MAMR. Новая технология магнитной записи

Пару недель назад все электронные таблоиды запестрели новостями о том, что корпорация Western Digital, купившая подразделение по разработке и производству накопителей информации компании Hitachi, реализовала новую технологию, существенно повышающую плотность записи на магнитную пластину – MAMR (Microwave assisted magnetic recording – магнитная запись с помощью микроволн). Использование современных технологий записи позволяет создать магнитное «пятно» чтения-записи, имеющее размеры 8 – 16 нм. Использование технологии MAMR даст возможность создавать такое «пятно» величиной всего 4 нм, т.е. увеличить плотность записи по отношению к современной теоретически в 4 раза. При таком увеличении плотности записи могут быть созданы жесткие диски емкостью до 40 ТБ. Это, без сомнений, прорыв.

Электронные таблоиды начали нахваливать новую технологию, решающую проблему предыдущей разработки – HAMR (heat-assisted magnetic recording – магнитная запись с помощью тепла). Эта разработка была на слуху лет 5 назад, но после про нее было слышно мало, и не спроста. В теории все выглядело очень красиво – локально нагревается участок поверхности, за счет этого увеличивается анизотропия материала и уменьшается «пятно», куда можно записать данные. Но это в теории. На практике же оказалось, что использование обычной воздушной атмосферы внутри дисков большой емкости, куда предполагалось ставить HAMR-головки, невозможно, так как от трения о воздух поверхности будут сильно нагреваться, плюс – нагрев поверхностей головками HAMR – в итоге диски будут или непростительно медленными, или непростительно ненадежными. Вы скажете – но есть же решение, это гелий! Да, разработчики HAMR-головок думали также. Но неумолимая практика показала, что гелий обладает большей теплопроводностью, чем воздух (ну а иначе зачем бы его закачивать в диск?), а это значит, что нагревать «пятно» под головкой придется сильнее. Это, в свою очередь, повысит энергопотребление и, опять же, увеличит нагрев. За что боролись, на то и напоролись.

Технология MAMR лишена температурных проблем. В основе ее лежит STO – Spin Torque Oscillator (спинотронный осциллятор), «многослойный тонкопленочный генератор высокочастотного (20–40 ГГц) поля, возникающего за счет поляризации спинов электронов под действием постоянного тока», пишут на Хабре. И вот тут начинается самое интересное. Похоже, что описывая новость, никто из описателей толком и не понял, что же такое этот спинотронный осциллятор, и за счет чего работает вся эта замечательная технология. Люди просто перечисляют какие-то сложные слова и термины, не вдаваясь в детали.

Чтож, попробуем объяснить, как это работает. Как известно, любой атом состоит из ядра и летающих вокруг него электронов. Электроны летают с определенной скоростью и по определенным траекториям. Однако мало кто знает, что у электрона, кроме вращения вокруг ядра, есть еще собственный момент вращения – импульсные колебания, которые он совершает вокруг своей оси, если можно так это представить. Мы привыкли представлять себе электрон как маленькую планету, движущуюся вокруг звезды – ядра. На самом же деле электрон – это скорее размазанный вокруг ядра туман, состоящий из отдельных элементов – кварков. Поэтому спин электрона – это согласованное колебание всех кварков в одном магнитно-электрическом направлении. Для упрощения можно представить это себе так. Пусть электрон – это мини-планета, летающая вокруг солнца – ядра. У каждой планеты есть собственное вращение, электрон – не исключение. Спин – это вращение электрона вокруг своей оси. Так вот, спинотронный осциллятор выравнивает вращательный момент спинов всех электронов в пространстве, которое он охватывает, заставляет все электроны вращаться вокруг своей оси в одну сторону, согласованно. И это его единственная функция.

А в чем смысл? Вопрос логичный.

Представьте себе обычные микроволны, как, скажем, в микроволновой печи. Что они делают? Они заставляют вращаться молекулы вещества, и за счет этого вращения вещество нагревается. Однако если мы применим тот же принцип на атомном, а не на молекулярном, уровне, мы получим лишь локальный нагрев поверхности и, что более опасно, момент ионизации – часть электронов будет неизбежно отрываться со своих атомных орбиталей, сходить с орбит, а это уже термоядерная реакция. Конечно, в пятне размером 4 нм получить полноценный термоядерный синтез нельзя, но момент ионизации будет присутствовать постоянно, а это – довольно быстрый износ вещества внутри диска, ведь постоянная бомбардировка соседних кусков поверхности разогнанными до большой скорости электронами и ионами тяжелых металлов ни к чему хорошему не приведет.

Проблему ионизации и нагрева полностью решает спинотронный осциллятор. Кроме того, как только участок поверхности выходит из области воздействия микроволнового «пятна», спины электронов приходят в свое естественное состояние, то есть поляризация спинов исчезает. Это делает всю систему в целом очень стабильной: если к ней не прикладывать энергию, никаких изменений в ней не будет происходить.

Как же работает запись в ячейку памяти с помощью новой головки? Под действием постоянного тока в спинотронном осцилляторе происходит поляризация спинов электронов, то есть вращательный момент каждого электрона в осцилляторе упорядочивается; в результате этого в свободном слое осциллятора возникает высокочастотная генерация в пределах 20–40 ГГц. Из-за поляризации спинов меняется вектор намагниченности в свободном слое (он приобретает строго определенное направление) и возникшее под ним круговое поле накачивает энергией магнитный домен в записывающем слое магнитной пластины. Записывающей головке в таких условиях достаточно создать небольшую напряжённость магнитного поля, чтобы изменить намагниченность участка пластины. Так происходит запись одного бита данных на дорожку.

А в чем смысл, спросите вы?

А смысл, как обычно, в прибыли. Не секрет, что твердотельные накопители все больше теснят традиционные жесткие диски. Доходит уже до того, что новые сервера на базе SSD дисков емкостью 20 – 40 ТБ становятся обычными обитателями облачных хранилищ, даже не смотря на их баснословную цену. Новейшая технология записи позволит жестким дискам продолжить конкуренцию с SSD: при той же емкости в 20 – 40 ТБ, стоимость диска будет примерно в 10 раз меньше, чем стоимость SSD. Такая разница в цене, естественно, представляет весьма существенный фактор и позволяет видеть за новыми дисками большое будущее.

А это значит, что война между SSD и HDD пока еще находится в ее стратегической фазе, с короткими тактическими ударами, бьющими не в бровь, а в глаз. Чтож, посмотрим, чем ответят производители SSD, хотя, и это весьма очевидно, достойным ответом может быть только кратное снижение цены устройств.

Комментарии

Нет комментариев.

Добавить комментарий

Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.

Рейтинги

Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.
Время загрузки: 0,00 секунд
892,470 уникальных посетителей