Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
Материал любезно предоставлен сайтом www.iXBT.com
Ученые и исследователи всего мира борются за каждый квадратный миллиметр жесткого диска, поддерживая огромную популярность этих носителей информации. И день ото дня плотность хранения информации неуклонно растет. Так, в апреле 2000 года исследователи магнитных способов хранения информации из Fujitsu добились плотности записи на магнитный диск в 8.7 Гбит/см2. Тем самым они обогнали, на тот момент, своего основного конкурента IBM с их рекордом в 5,4 Гбит/см2, увеличив почти в 2 раза свой абсолютный рекорд 1999 года.
С каждым годом технологии жестких дисков усовершенствуются. С 1997 года, после создания компанией IBM первого жесткого диска со считывающе-записывающими головками, использующими так называемый ╚гигантский магниторезистивный эффект╩, плотность хранения информации ежегодно удваивается, в то время как полупроводниковая память, повинуясь закону Мура (Moore▓s Law), имеет тенденцию к удвоению плотности записи каждые 18 месяцев. Аналитики из IBM считают, что в ближайшие 10 лет на рынке не смогут появиться устройства, которые создадут ощутимую конкуренцию жестким дискам.
С 1977 года инженеры делают прогнозы о том, сколько информации можно поместить на стандартную пластину. И прогнозируемые пределы постоянно отодвигаются. И хотя инженеры из Fujitsu еще ломают голову над тем, как внедрить достижения, полученные в лабораторных условиях в массовое производство, ясно одно ≈ прогресс магнитных носителей продолжается.
На самом деле, Fujitsu не просто улучшила показатели плотности записи, а пересмотрела 6-летний подход и преодолела ограничения существующих технологий. Феномен, известный как ╚сверхпарамагнитный эффект╩, делает теоретически возможным уменьшение размеров участка ≈ носителя единицы информации до размеров гранул, используемых в качестве рабочего магнитного слоя металла, способных удержать магнитное поле, не подвергаясь при этом спонтанному размагничиванию. Размер таких гранул пока уточняется, но точно известен порядок ≈ 10 нм. Исходя из этого, можно определить, что максимально достижимая плотность в таких условиях дисков на сверхпарамагнитном эффекте составит около 6 Гбит/см2.
Теперь Fujitsu устанавливает новый уровень в 50 Гбит/см2 и планирует выпустить первый массовый вариант в первой половине 2001 г. Стандартный жесткий диск для ПК с одной пластиной диаметром 95 мм, построенный по новой технологии Fujitsu, будет иметь объем 78 ГБ.
Однако как Fujitsu, так и IBM преследуют и еще одну цель: они работают над технологиями для небольших портативных устройств. Летом 2000 г. IBM начала поставки новых дисков Microdrive емкостью в 1 ГБ, с размерами пластины в 27 мм и плотностью записи 2,4 Гбит/см2, и предназначенных для PDA (персональный цифровой помощник) и цифровых камер. (См. рис. 1)
Новые диски Fujitsu будут иметь размеры, близкие к Microdrive ≈ 36х43х5 мм, но, как предполагается, емкость будет больше 4.7 ГБ, т.е. как у DVD- диска.
Вообще, сектор жестких дисков, предназначенных для работы в компьютерах, доминирует на рынке памяти. По данным аналитиков, в 1999 г. по всему миру было продано дисков на сумму $32 млрд, в то время как, например, чипов DRAM ≈ только на $23 млрд. Естественно, что от такого лакомого пирога многие пытаются отломить себе кусок, предлагая свои новые технические и технологические подходы. Однако, как показывает практика, позиции жестких дисков непоколебимы. Так, например, сильно ошибались те, кто в недавнем прошлом считал, что магнитооптические приводы легко вытеснят магнитные.
Корпорация TeraStor предложила в 1995 г. разработать технологию, названную ╚запись в ближнем поле╩ (near-field recording), и сочетающую магнитный и оптический способы хранения информации. (См. публикацию в ╚КИ╩ ╧ 8/1997, стр. 22). Первые опытные образцы имели плотность записи менее 10 Мбит/см2. Однако после подключения к исследованиям AT&T Bell Laboratories результаты улучшились, и к 1998═г. появились 10 ГБ магнитооптические диски на 130 мм пластине. Но все основные компании, такие как Seagate Technology и Quantum, уже поставляли производителям компьютеров диски емкостью в 12═ГБ. И через некоторое время проект приостановили.
Конкурентные технологии не могут догнать традиционные не только по плотности записи, но и по стоимости. За последние годы, при удвоении плотности записи на жесткие диски, относительная стоимость снизилась примерно в 2 раза, и сейчас 1 МБ дискового пространства стоит около $0.01.
Для создания существующих магнитных дисков применяются технологии, при которых на пластину напыляется один слой магнитного материала ≈ носителя информации. (См. рис. 2)
Fujitsu предложила сначала нанести кобальт-рутений-кобальтовой слой, являющийся сложным ферромагнетиком, который оказывает физическое влияние на магнитный записываемый слой (нижняя часть рисунка). Суть этого влияния состоит в повышении стабильности магнитных полей записываемого слоя и предотвращении спонтанного размагничивания и, следовательно, потери информации. Причем это явление учеными пока еще до конца не изучено.
Эта технология позволяет применить перпендикулярную запись и повысить плотность записи до 50 Гбит/см2. Ею заинтересовались многие производители жестких дисков, в том числе и компания Quantum, слившаяся в октябре с Maxtor. Теперь, по словам представителей Quantum, перпендикулярная запись ≈ наиболее популярная тема исследований инженеров и ученых отраслевых лабораторий.
Для создания все более совершенных жестких дисков недостаточно просто увеличения плотности записи. При сжатии области записи происходит еще и уменьшение силы магнитного поля, которое может удержать ячейка. (См. рис. 3)
Следовательно, необходимо увеличивать чувствительность считывающей головки, чтобы улавливать меньшие поля. В 1997 г. IBM создала магнитные головки, применив гигантский магниторезистивный эффект, сделав тем самым большой скачок в области детектирования слабых полей. Уменьшение размеров единицы информации на диске приводит к уменьшению ширины дорожек и расстояний между соседними. Сейчас ширина дорожки составляет 1 мкм, а расстояние между соседними дорожками ≈ 0.5 мкм. Ширина же дорожек новых дисков от Fujitsu будет менее 0.5 мкм.
Еще одно требование, которое придется удовлетворить ≈ это увеличение точности позиционирования головок. Любое непредвиденное движение диска (например, из-за вибрации) может привести к потери считывающей головкой положения и, следовательно, к ошибкам чтения. Для предотвращения этого IBM, Fujitsu, Quantum и другие пытаются использовать стеклянные и кремниевые пластины из-за их большей жесткости, чем у традиционных алюминиевых, что позволит избежать также и увеличения их веса. Также компании стремятся уменьшить размеры пластин ≈ чем меньше пластина, тем меньше вибрация ≈ вводя новые 27 мм микро-стандарты, как IBM.
И все-таки индустрия продолжает искать альтернативу магнитным дискам. Среди таких инноваций ≈ органические магнитные пленки и структуры с нанесенными ячейками. Прогнозы компаний, ведущих исследования в этих направлениях, впечатляют, плотность записи информации составит 700 Гбит/см2.
И они искренне полагают, что новые технологии потеснят магнитные носители.
Анкета || Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка
Главная страница
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл ╧ 77-4461 от 2 апреля 2021 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 118-6666, 118-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул. Коли Томчака, д. 9
Пейджер 238-6931(аб.3365)
e-mail:
Для пресс-релизов и новостей