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2024-04-06 20:27:38
ハードディスクドライブ
ゲッティ
で Journal of Materials の最近の記事 Seagate、NIMS、東北大学の著者らは、2層熱アシスト磁気記録を実証しました。 研究チームは実験測定とモデリングを組み合わせて、磁気記録へのこのアプローチが最大 4Tbpsi (テラビット/平方インチ) の面密度を達成できることを示しました。 Seagate の現在の熱アシスト磁気記録製品は、約 1.5Tbsi の記録を実現し、30TB 以上の HDD を実現します。 現在 HAMR が発表している製品の HDD 容量を 10 個のディスク HDD に拡張すると、120TB を超える記憶容量を持つ HDD が可能になります。
情報を複数の層に記録できるようにするために、他のさまざまな技術が実証されています。 たとえば、複数の記録層を備えた光ディスクは以前から存在しており、3D フラッシュ メモリには複数の層 (現在は最大約 300 層) に NAND フラッシュ メモリ セルがあります。 磁気記録媒体に多層記録するという概念は以前から存在していましたが、実用化には至っていませんでした。 ただし、HAMR を使用した記録の熱活性化と、2 層のメディアへのデータの書き込みを可能にする特殊なメディアおよびヘッドの組み合わせにより、複数層の磁気記録が可能になるようです。
Advanced Storage Research Consortium (ASRC) の磁気記録ロードマップでは、エネルギー支援磁気記録 (HAMR など) を使用し、さらに磁気メディアの粒子サイズを縮小し、個別のアイランドを定義するビット パターン メディアなどの技術を導入することによって、HDD の面密度が向上すると予測されています。磁気メディア。 磁性粒子のサイズは、これまでのところ小さくすることしかできません。 情報を 2 層に書き込むことができる磁気記録媒体の多層を作成すると、磁気記録密度を高める別の方法が開かれます。
この論文には、磁気記録媒体の 2 層における垂直記録を示す以下の図が含まれています。
磁気記録のデモンストレーションActa Materialsia の記事からの画像
このデモでは、二層 FePt-C グラニュラー垂直磁気記録媒体を使用しました。 下側（底部）の磁気媒体層は、上側の層よりも高いキュリー温度（Tc、磁性材料が強磁性磁化を失う温度）を持っています。 2 つの層はルテニウム (Ru) で作られた破壊層によって分離されています。 Ru 破壊層は、さまざまなキュリー温度を作り出す役割を果たします。
媒体にレーザーを照射すると、2 つの磁性層が下層膜の Tc 近くまで加熱され (高レーザー出力)、その層だけでなく、より低い Tc の上層にも書き込みが可能になります。 その後、より低いレーザーパワーで書き込みを行うと、膜の局所温度が上層の Tc 近くまで上昇し、下層に書き込みをせずにこの層に書き込みが可能になります。 これにより、両方の FePt-C 層への磁気記録が可能になります。
従来の記録には、上または下の 2 つの磁気状態またはレベルがあります。 この二層記録には 4 つのレベルの磁気記録があります。 これら 4 つの録音レベルは、アップ-アップ (1)、ダウン-ダウン (-1)、アップ-ダウン (0)、およびダウン-アップ (0) です。 これらの追加の記録レベルを使用すると、より高密度の記録を作成でき、より多くのビットを二層磁気記録媒体に保存できるようになります。 3 レベルの記録からデータを復元することが実証されましたが、著者らは完全な 4 レベルの記録も可能である可能性があると感じました。
私は過去 20 年間、HDD の出荷と実験室で実証された磁気記録面密度を追跡してきました。下の図は、この 4Tbpsi のデモンストレーションと 1.5Tbpsi の出荷製品を含むグラフを示しています。 このような多層垂直記録が製品に実装されるまでには数年かかると思われますが、このアプローチにより、ハードディスク ドライブの磁気記録密度が向上します。
製品 HDD 面密度Coughlin Associates
Seagate、NIMS、東北大学は、2層熱アシスト磁気記録を実証し、今後数年以内に120TB以上の記憶容量を持つHDDの開発が可能になる可能性がある。 これにより、HDD は今後しばらくの間、NAND フラッシュと比べてビットあたりのコストの優位性が続く可能性があります。
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私は Coughlin Associates の社長であり、ストレージ アナリスト兼コンサルタントです。 私はデータ ストレージ業界に 40 年以上従事し、複数のエンジニアリングおよび管理職を歴任してきました。 私は多くの出版物と 6 つの特許を持っています。 私は『Digital Storage in Consumer Electronics: The Essential Guide』の著者でもあり、第 2 版は Springer から出版されました。 Coughlin Associates は、データ ストレージ テクニカル コンサルティング サービスに加えて、市場およびテクノロジー分析 (いくつかのデジタル ストレージ テクノロジーとアプリケーションに関するレポート、ニュースレターを含む) を提供します。 私は、家庭用電化製品におけるデジタル ストレージ レポート、メディアおよびエンターテイメント ストレージ レポート、および新興メモリ レポートを発行しています。 私は SMPTE、SNIA、IEEE、その他の専門組織と活動しています。 私は、年次ストレージ ビジョン カンファレンス (www.storagevisions.com) およびクリエイティブ ストレージ カンファレンス (www.creativestorage.org) の創設者兼主催者でした。 私は 10 年間フラッシュ メモリ サミットの総合議長を務め、現在はプログラムの議長を務めています。 私は IEEE のフェローであり、2024 年の IEEE 会長であり、シリコンバレーのコンサルタント ネットワーク (CNSV) のメンバーでもあります。 私と私の出版物の詳細については、www.tomcoughlin.com をご覧ください。
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