Több tíz terabájtos diszkeket ígér a Toshiba

Saját állítása szerint a Toshiba elkészült az úgynevezett bitmintás (bit-patterned) mágneses tárolási technológia első olyan prototípusával, amely szabályos sorokba tudta rendezni a biteket tároló mágneses cellákat. A mintázott tárolási technológia esetében a médium, jelen esetben a merevlemez tányérjának felületén a mágnesezhető részecskék szabályos mintázatot követnek.

Hogy működik?

A jelenlegi tányérokon a mágnesezhető fémötvözet úgy alkot egy vékony filmet, hogy a felvitt fémes részecskék elrendeződése valójában semmilyen szabályt nem követ. A biteket tároló cellákat, a cellákat összefogó szektorokat, a sávokat mind mágnesezés útján kell kialakítani, ahol a pozicionálást egyedül a rendkívül apró mágneses erőterek vezérlik. Ezzel szemben a mintázott médiumon a mágneses hordozóréteg részecskéinek elhelyezkedése egy mintázatot követ, amely milliószoros nagyításban tipikusan egy rácsszerkezetre emlékeztetne. A rácson a csomópontok a biteket tároló cellák, amiket mágnesezhető részecskék egy miniatűr csoportja, avagy egy kis szigete képez.

A fizikailag, pontosabban megfogalmazva anyagszinten szabályos elrendezés lehetővé teszi, hogy a fejegység rendkívül pontosan legyen képes pozicionálni, természetesen amennyiben ezt a motor mechanikájának precizitása is lehetővé teszi. A fejegység mozgása nem mágneses erővonalakat követ, hanem egy egzakt térkép alapján dolgozhat. Ez egy nagyságrenddel nagyobb pontosságot tesz lehetővé, mivel nem lép fel olyan bizonytalansági tényező mint egy mágneses erőtér esetén, ahol statisztikai valószínűségek dolgoznak.

Mindez azt is eredményezi, hogy a cellákat, szektorokat, sávokat a korábbinál sokkal sűrűbben lehet szervezni, egy bit eltárolásához sokkal kisebb hordozófelület is elégséges mint korábban, hiszen a sokkal pontosabb címzés lehetővé teszi annak későbbi gyors megtalálását. A hagyományos megközelítésű technológia erre képtelen volna az áthallások, interferencia miatt, nem volna lehetséges az adatok későbbi megtalálási és kinyerése, vagyis a médium felületét egy zajos mágneses masszának látná a fej.

Tíz terabájt felett

A mintázatos elrendezéssel négyzethüvelykenként akár terabit feletti adatsűrűség realizálható, ami jóval felette van a mai, forgalomban lévő tömegtermékek hasonló mutatójának. Az idén megjelenő 3 terabájtos HDD-k az egyes tányérokon 600 gigabit adatot képesek eltárolni egy négyzethüvelyken, vagyis négyzetcentiméterenként mintegy 12 gigabájtot (tízes számrendszerben). A Toshiba közlése szerint a működő, visszaolvasásra is képes prototípusa 2,5 terabites sűrűséggel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy ezzel a technológiával 12 terabájtos 3,5 hüvelykes diszkeket lehetne előállítani, míg a 2,5 hüvelykes notebook formátumban el lehetne érni a 3 terabájtot is.

A Toshiba mellett gőzerővel dolgozik a saját mintázatos mágneses tárolási technológiáján a többi gyártó is, a Seagate, a Fujitsu és a Hitachi GTS az elmúlt évek folyamán már bejelentették saját fejlesztéseiket, valamint szabadalmakat is jegyeztek be a területen. A megoldandó problémák közé tartozik a mintázat kiképzésének módja, amihez anyagkutatásra és alapvető gyártástechnológiai változtatásokra is szükség van, így a laboratóriumból csak akkor tudnak kitörni az ott kifejlesztett prototípusok, ha műszaki előnyük megfelelően gazdaságos gyártással társul.

A prototípusok elkészítéséhez sok esetben maszkokkal megtámogatott litográfiai eljárásokat használnak, ami teljesen újszerű a merevlemezek gyártásánál, és jelentős beruházásokat is igényel. Az erőfeszítések azonban busás megtérüléssel kecsegtetnek, akadémiai alapkutatások ugyanis arra utalnak, hogy a bitmintázott médiumokkal akár több tíz terabites sűrűség is elérhető, vagyis akár a teljes új évtizedre elegendő tartalékkal rendelkezhet az új technológia.