Жесткие диски состоят из набора тонких вращающихся магнитных «пластин», которые считываются и записываются с помощью магнитной головки чтения / записи, которая движется с высокой скоростью всего на несколько нанометров над поверхностью пластины. Поскольку все остальные механические компоненты теперь оптимизированы после многих лет разработки, плотность магнитных битов на пластине стала решающим фактором, определяющим производительность и емкость. Исследователи и инженеры изобретают все более изощренные и физически эзотерические способы увеличения этой битовой плотности, но ряд механических и физических препятствий поставил их перед жестким пределом примерно в 1 терабайт на квадратный дюйм.
Юньцзе Чен и его коллеги из Института хранения данных A * STAR теперь нашли способ втиснуть более полезные данные в эти физические пределы, перемещая «серво» данные — биты данных, необходимые для механической стабильности головки чтения / записи, но которые не переносить данные файла — на более глубокий вторичный магнитный слой на диске.«Серводанные предоставляют сигнал ошибки положения для поддержания точного отслеживания головки чтения / записи. Перенос этих данных на другой физический уровень может освободить больше места на диске для хранения информации, а также улучшить отслеживание сервопривода, что может привести к более высокой плотности дорожек», — объясняет Чен. .В «2,5-мерной» схеме магнитной записи, продемонстрированной Ченом и его командой, используется магнитная головка с лазерным нагревом, позволяющая записывать не несущие информацию серво-данные на второй глубокий магнитный слой и считывать их со второго глубокого магнитного слоя при сохранении производительности чтения / записи. требуется для обычных операций с данными на верхнем уровне.
«Основная техническая проблема, которую нам нужно было преодолеть, заключалась в записи на нижний сервослой, что было затруднительно из-за большего расстояния между сервослоем и записывающей головкой», — говорит Чен. «Лазерный нагрев снижает магнитную коэрцитивность, что позволяет переключать более глубокие биты с использованием относительно слабого внешнего магнитного поля».Используя систему магнитной записи с подогревом и многослойные диски, которые изготовила команда, исследователи продемонстрировали, что могут быть достигнуты различные плотности серво-битов и шаблоны.
Обладая потенциалом повышения эффективной плотности данных до 25%, специальный глубокий сервоуровень является многообещающим достижением для технологии жестких дисков.