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作者: Jenny
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[業界新聞] WD展示微波輔助磁記錄技術,未來大容量HDD就靠它

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Jenny 發表於 2017-10-13 13:05:55 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
高密度信號儲存是硬碟磁記錄的一項重要技術,但近年來,提高資料的密度上遇到了一項不可調和的矛盾,那就是處理信噪比、熱穩定與寫入效率之間的矛盾。而昨天WD公開了一項不走尋常路的儲存輔助紀錄技術—微波輔助磁記錄,有望在熱輔助磁記錄技術成熟之前作為過渡技術,在2019年開始供應更大容量的機械硬碟


Perpendicular Magnetic Recording—垂直磁紀錄:

為了解決水準磁記錄在高密度記錄時所遇到的困難,垂直磁記錄技術被率先提出,這項技術中介質的磁化方向垂直於磁片,就可以放置更多的垂直磁場,在相同的位元間隔下,輕而易舉地提高資料存取位元元密度,將超順磁性限制的來臨再往後延遲,目前已經成為我們所使用的機械硬碟最為重要的技術。


但是大容量快閃記憶體顆粒的到來讓機械硬碟深感不安,原本速度就遠輸於SSD的HDD,如果連大容量的優勢也是去,那麼距離消亡的日子就不遠了。因此希捷、WD都在快馬加鞭研發新一代可以儲存超大容量的輔助磁紀錄技術,而HAMR熱輔助磁記錄技術就是以提升溫度作為核心研發的磁記錄技術。

Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR)—熱輔助磁記錄:

HAMR技術克服了目前阻擾硬碟儲存密度繼續上升的難題,它利用鐳射光束精確地聚焦資料將被寫入的區域,加熱介質,避免磁介質出現超順磁效應。而磁碟在被鐳射加熱到居禮點後,磁片失去了磁性和超順磁效應,在資料寫入後,碟片會迅速冷卻,穩定寫入的資料。

通過這樣的精確加熱,HAMR可以顯著提升硬碟的寫入的密度。理論上說,採用這種技術所能達到的極限儲存密度可達10TB/平方英寸。


熱輔助磁記錄技術雖然原理說起來容易,但實現起來就沒這麼簡單了,HAMR需要全新的儲存介質、重新設計的鐳射讀寫磁頭、特殊的NFT近場光學感測器以及其他大量沒用過或者大量生產的元件,因此講了這麼多年還沒完全達到商業化,做到量產銷售。

這時候日立的科學家就想到另一種輔助磁記錄技術—微波輔助磁紀錄,從另一個角度來提高寫入密度。

Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR)—微波輔助磁紀錄:

微波輔助磁記錄就是利用微波場作用磁矩,以此提高磁矩的反轉速度並且同時降低反轉場,磁矩在磁場的作用下進動時,會出現一個共振頻率,微波輔助磁記錄技術就是恰到好處地利用這個共振頻率,在磁矩反轉進動的過程中施加輔助微波磁場,促進磁矩快速反轉。其核心部件就是自旋磁矩振盪器,透過它可以產生合適大小的微波。

而採用MAMR技術後,磁片密度最高可以做到4TB/平方英寸。


微波輔助磁紀錄技術應用前景:

由於微波輔助磁記錄關鍵部件只有自旋磁矩振盪器,複雜程度以及生產成本都遠低於熱輔助磁記錄技術,而且微波輔助磁記錄還可以搭配現在已經在10TB以上硬碟使用的額HelioSeal充氦封裝,進一步提高MARM硬碟的實用性、壽命。

WD表示第一塊MAMR技術硬碟將會在2019年誕生,而HAMR技術雖然很美好,但仍需要多年來繼續攻克技術難關,方能應用於消費級產品上。


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