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 (Moores 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 1998г. 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 12ГБ. 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.
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru