Disque dur
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Dans un article récent dans Journal of Materials des auteurs de Seagate, du NIMS et de l’Université de Tohoku ont démontré un enregistrement magnétique à deux couches assisté par la chaleur. L’équipe de recherche a combiné des mesures expérimentales et des modélisations pour montrer que cette approche de l’enregistrement magnétique pouvait atteindre une densité surfacique allant jusqu’à 4 Tbpsi (térabits par pouce carré). Les produits d’enregistrement magnétique à assistance thermique actuels de Seagate atteignent environ 1,5 Tbsi d’enregistrement pour permettre des disques durs de plus de 30 To. Si nous augmentions la capacité de disque dur possible pour 10 disques durs à partir des produits actuellement annoncés par HAMR, cela pourrait permettre des disques durs d’une capacité de stockage supérieure à 120 To.
Il a été démontré que diverses autres technologies permettent d’enregistrer des informations sur plusieurs couches. Par exemple, les disques optiques comportant plusieurs couches d’enregistrement existent depuis un certain temps et la mémoire flash 3D comporte des cellules de mémoire flash NAND sur plusieurs couches (maintenant jusqu’à environ 300 couches). Le concept d’enregistrement de plusieurs couches sur un support d’enregistrement magnétique existe depuis un certain temps, mais il n’a jamais abouti à des produits pratiques. Cependant, l’utilisation de l’activation thermique de l’enregistrement à l’aide de HAMR, combinée à des supports et têtes spéciaux permettant d’écrire des données sur deux couches de support, semble pouvoir permettre plusieurs couches d’enregistrement magnétique.
Les feuilles de route de l’enregistrement magnétique de l’Advanced Storage Research Consortium (ASRC) prévoient une augmentation de la densité surfacique des disques durs en utilisant l’enregistrement magnétique assisté par énergie (tel que HAMR), ainsi qu’en diminuant la taille des grains des supports magnétiques et en recourant à des technologies telles que les supports à motifs binaires qui définissent des îlots de stockage séparés. supports magnétiques. La taille des grains magnétiques ne peut que diminuer jusqu’à présent. La création de plusieurs couches de supports d’enregistrement magnétiques sur lesquelles les informations peuvent être écrites sur deux couches ouvre une autre méthode pour augmenter la densité d’enregistrement magnétique.
L’article comprend la figure ci-dessous, montrant un enregistrement perpendiculaire sur deux couches d’un support d’enregistrement magnétique.
Démonstration d’enregistrement magnétiqueImage de l’article d’Acta Materialia
Cette démonstration a utilisé un support d’enregistrement magnétique perpendiculaire granulaire double couche FePt-C. La couche inférieure (inférieure) de support magnétique a une température de Curie (Tc, la température à laquelle le matériau magnétique perd son magnétisation ferromagnétique) plus élevée que la couche supérieure. Les deux couches sont séparées par une couche de rupture en ruthénium (Ru). La couche de rupture de Ru joue un rôle dans la création des différentes températures de Curie.
Un laser appliqué sur le support qui chauffe les deux couches magnétiques jusqu’à se rapprocher de la Tc du film inférieur (haute puissance laser) permet ensuite d’écrire sur cette couche ainsi que sur la couche supérieure à Tc inférieure. Une écriture ultérieure effectuée à une puissance laser inférieure élève la température locale du film jusqu’à se rapprocher de la Tc de la couche supérieure, permettant d’écrire sur cette couche sans écrire sur la couche inférieure. Cela permet un enregistrement magnétique sur les deux couches FePt-C.
L’enregistrement conventionnel comporte deux états ou niveaux magnétiques, vers le haut ou vers le bas. Cet enregistrement double couche comporte quatre niveaux d’enregistrement magnétique. Ces quatre niveaux d’enregistrement sont up-up (1), down-down (-1), up-down (0) et down-up (0). Ces niveaux d’enregistrement supplémentaires peuvent être utilisés pour créer un enregistrement de densité plus élevée, permettant de stocker davantage de bits dans le support d’enregistrement magnétique à double couche. La récupération des données à partir d’un enregistrement à trois niveaux a été démontrée, mais les auteurs ont estimé que l’enregistrement complet à quatre niveaux pourrait également être possible.
J’ai suivi l’expédition des disques durs et la densité surfacique d’enregistrement magnétique démontrée en laboratoire au cours des 20 dernières années et la figure ci-dessous montre un graphique qui inclut cette démonstration de 4 Tbpsi ainsi que les produits d’expédition de 1,5 Tbpsi. Il faudra probablement quelques années avant qu’un tel enregistrement perpendiculaire multicouche puisse être mis en œuvre dans des produits, mais cette approche permet d’améliorer la densité d’enregistrement magnétique du disque dur.
Produit Densité surfacique du disque durCoughlin Associates
Seagate, NIMS et l’Université de Tohoku ont démontré un enregistrement magnétique à double couche assisté par chaleur qui pourrait permettre de développer des disques durs d’une capacité de stockage de 120 To ou plus dans les prochaines années. Cela pourrait maintenir l’avantage du coût par bit des disques durs par rapport au flash NAND pendant un certain temps encore.
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Je suis président de Coughlin Associates et analyste et consultant en stockage. J’ai plus de 40 ans d’expérience dans l’industrie du stockage de données avec plusieurs postes d’ingénierie et de gestion. J’ai de nombreuses publications et six brevets à mon actif. Je suis également l’auteur de Digital Storage in Consumer Electronics: The Essential Guide, la deuxième édition a été publiée par Springer. Coughlin Associates fournit des analyses de marché et de technologie (y compris des rapports sur plusieurs technologies et applications de stockage numérique et un bulletin d’information) ainsi que des services de conseil technique en matière de stockage de données. Je publie un rapport sur le stockage numérique dans l’électronique grand public, un rapport sur le stockage des médias et du divertissement et un rapport sur la mémoire émergente. Je suis actif auprès de la SMPTE, de la SNIA, de l’IEEE et d’autres organisations professionnelles. J’ai été le fondateur et organisateur de la conférence annuelle Storage Visions (www.storagevisions.com), ainsi que de la Creative Storage Conference (www.creativestorage.org). J’ai été président général du Flash Memory Summit pendant 10 ans et je suis actuellement président du programme. Je suis également Fellow de l’IEEE, président de l’IEEE en 2024 et membre du Consultants Network of Silicon Valley (CNSV). Pour plus d’informations sur moi et mes publications, rendez-vous sur www.tomcoughlin.com.
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2024-04-06 23:27:38
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