В середине февраля в Москве выступил с лекцией один из ведущих мировых экспертов в области технологий жестких дисков Дитер Веллер из расположенного в Питтсбурге (шт. Пенсильвания) научно-исследовательского центра Seagate Research компании Seagate Technology (www.seagate.com). Г-н Веллер более 15 лет занимается разработками в области магнитной записи: после окончания аспирантуры Кельнского университета он пять лет был сотрудником главного научно-исследовательского центра Siemens в Эрлангене (Германия), затем перешел в находящуюся в Сан-Хосе (Калифорния) знаменитую лабораторию Almaden корпорации IBM, где в 1956 г. были созданы первые магнитные диски. Наконец, в 2000-м после орагнизации исследовательского центра Seagate он принял приглашение этой компании и возглавил в Seagate Research отдел магнитных носителей. В 2001 г. его избрали действительным членом Американского физического общества.
Руководитель отдела магнитных носителей
Seagate Research Дитер Веллер
Стратегической задачей, решением которой сейчас занимается Дитер Веллер и его сотрудники, является разработка технологий, позволяющих записывать на один квадратный дюйм площади диска один терабайт данных. В настоящее время у серийно выпускаемых винчестеров плотность записи не превышает 70 Гб на квадратный дюйм, а в августе прошлого года в Seagate Research была осуществлена “перпендикулярная” запись 111 Гб данных на квадратный дюйм. Как считают аналитики Gartner, уже в 2004 г. такая запись начнет применяться в промышленном производстве жестких дисков. Для дальнейшего повышения ее плотности потребуется решить несколько крайне сложных проблем. При сокращении размера зерен магнитного сплава из-за так называемого парамагнитного эффекта значительно уменьшается стабильность частиц записывающего слоя, в результате чего даже при небольшом колебании температуры возможны изменения значения (нуля или единицы) бита, поэтому необходимы магнитные материалы и процессы записи, способные обеспечить сохранность данных при повышении плотности размещения битов на носителе.
При перпендикулярной записи (справа) магнитное поле бита ориентировано вертикально относительно
поверхности носителя, поэтому биты размещены более плотно, чем при обычной продольной записи
Одна из разработок Seagate Research, которая, как надеются ученые, позволит отодвинуть парамагнитный барьер, называется HAMR (heat assistant magnetic recording - магнитная запись с нагревом носителя). Она предусматривает использование более “жесткого” магнитного материала (с повышенной коэрцитивностью), усложняющего спонтанное изменение значения битов. Однако на такой материал данные записывать труднее, поэтому предлагается с помощью луча лазера нагреть его на короткое время, за счет чего снизится коэрцитивность, а после остывания он, снова затвердев, обеспечит стабильность записи. По оценкам разработчиков, HAMR даст возможность увеличить плотность записи до 10 Тб на квадратный дюйм.
Следует отметить, что описанный процесс очень напоминает запись на магнитооптические диски. Как известно, продвижению этой технологии во многом мешает распространенное мнение о том, что из-за возникающего при записи тепла значительно сокращается срок службы как самого привода, так и дисков. Тем не менее Дитер Веллер полагает, что подобная проблема в HAMR решается довольно просто - поскольку нагревание происходит практически мгновенно, то тепловыделение настолько мало, что для отвода тепла не понадобится никаких специальных решений. По его словам, основная задача разработчиков HAMR - создание магнитного материала с необходимыми для этого типа записи характеристиками.
Запись HAMR (справа) основана на нагревании лазером материала с повышенной коэрцитивностью
Для сокращения размера магнитных частиц сотрудники Seagate Research предлагают применять железо-платиновый сплав, в котором атомы этих двух металлов выстраиваются в определенном порядке. Технология SOMA (self-organized magnetic array - самоорганизующегося магнитного массива) использует силы притяжения и отталкивания атомов для упорядочивания их структуры. Если сейчас для хранения одного бита на жестком диске нужно примерно 15 атомов, то SOMA позволит обойтись только одним. Как считают исследователи, благодаря комбинированию HAMR и SOMA можно будет довести плотность записи до 50 Тб на квадратный дюйм.
