熱輔助磁性寫入硬盤技術(shù)HAMR解析
如何能在有限的空間里面儲存下更多的數(shù)據(jù)一直是硬盤制造商極需要解決的問題。隨著操作系統(tǒng)和軟件所需容量日益增加,加之多媒體文件和更多的無損壓縮的音樂,用盡數(shù)百GB容量的硬盤絕不在話下。近日一家傳統(tǒng)硬盤制造廠商正在積極發(fā)展熱輔助磁性寫入硬盤技術(shù)——HAMR,并將硬盤存儲密度提升到每平方英寸50TB,計(jì)劃在三年內(nèi)推出在標(biāo)準(zhǔn)3.5英寸硬盤內(nèi)存儲大約300TB(1TB=1000G)容量的硬盤。
新硬盤采用鐵-鉑等合金為記錄介質(zhì)
熱輔助磁記錄技術(shù)的硬盤將采用的是鐵-鉑等合金材料作為介質(zhì),和目前普遍采用的鈷-鉑-鉻與其他元素的合金盤片略有所不同。采用該技術(shù)的硬盤利用其整合在硬盤內(nèi)部的激光發(fā)射組件,通過激光照射到寫入點(diǎn)對盤片微粒進(jìn)行加熱的方式,加以輔助磁頭寫入以改變記錄單元的屬性。也就是說在對硬盤介質(zhì)加熱后,磁盤微粒被按一定方向被磁化,數(shù)據(jù)位就形成了“1”和“0”的表示。利用熱量的產(chǎn)生更容易的將數(shù)據(jù)記錄在盤片上,隨著快速冷卻又可以使已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)變得穩(wěn)定,從而達(dá)到永久存儲數(shù)據(jù)的目的。通過這種技術(shù)克服了目前傳統(tǒng)意義上的硬盤由于減少記錄磁粒的單位尺寸會使得在室溫下產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)效應(yīng),導(dǎo)致數(shù)據(jù)被損壞的問題。而且盤片采用特殊材質(zhì)所以寫入磁頭不需要太強(qiáng)磁場,數(shù)據(jù)存儲和讀取的操作都可以在常溫下進(jìn)行。
利用激光發(fā)射組件改變記錄單元
每平方英寸50TB,容量提高近300倍
由于硬盤記錄介質(zhì)材料的改變,所以必須找到更為精確定位的激光方式才能完成對硬盤讀寫操作。故此熱輔助記錄的磁頭尺寸僅有1mm×1mm,由于要達(dá)到近每平方英寸50TB以上的存儲密度,所以采用了近場光的方式來提供相應(yīng)的細(xì)小的激光光束作為解決方案。并且由于采用了更高密度的儲存方式,這意味著電腦硬盤在不改變外形情況下,磁記錄密度將從目前垂直磁記錄所能達(dá)到的每平方英寸421G提升至每平方英寸50TB,磁盤容量能比目前最高的容量提高近300倍,從而提供300TB的海量硬盤。
超級數(shù)字信號處理器提高整機(jī)性能
隨著磁道上數(shù)據(jù)的單位密度的極大的提高,磁頭在相同時間內(nèi)單次讀取的數(shù)據(jù)容量也將得到很大的提升。和傳統(tǒng)硬盤相比,熱輔助磁記錄技術(shù)硬盤的尋道次數(shù)將減少,一方面硬盤內(nèi)部傳輸性能將得到提升,另一方面減低了由于機(jī)械老化導(dǎo)致的硬盤損壞率,增加了硬盤安全運(yùn)行時間。
由于單次的讀取容量的增加,加上操作系統(tǒng)對磁盤管理的進(jìn)一步優(yōu)化,在不影響到運(yùn)行效率的情況下,或許可以適當(dāng)?shù)臏p低磁盤電機(jī)的轉(zhuǎn)速把硬盤發(fā)熱量控制在一個更佳的范圍內(nèi),以保證硬盤能更長時間的連續(xù)工作。
另外熱輔助磁記錄技術(shù)的硬盤搭載了超級數(shù)字信號處理器(Ultra -DSP)技術(shù),依靠其強(qiáng)勁的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,提供處理器及驅(qū)動接口的雙重數(shù)據(jù)傳輸功能,可以把數(shù)據(jù)從硬盤直接傳輸?shù)街鲀?nèi)存而不占用更多的CPU資源,大幅度地提高了電腦整體性能。
這是繼混合硬盤和垂直技術(shù)后的另一大突破
從第一塊溫徹斯特硬盤誕生到現(xiàn)在已經(jīng)過了34年,硬盤界也是不斷的在進(jìn)步。但由于閃存界的快速發(fā)展,傳統(tǒng)硬盤領(lǐng)域也是不斷的受到?jīng)_擊。但是隨著用戶對容量的需求不斷的擴(kuò)大,相信采用熱輔助磁記錄技術(shù)生產(chǎn)的硬盤若利用成熟的技術(shù)、超大的容量和合理的價格的優(yōu)勢,完全可以滿足絕大部分用戶的實(shí)際需要。在不遠(yuǎn)的將來,我們完全有理由相信采用此技術(shù)生產(chǎn)的硬盤必然會成為主流。同時隨著當(dāng)前混合技術(shù)硬盤和第二代垂直記錄技術(shù)硬盤的相繼上市,也是為磁存儲領(lǐng)域提供了一個更光明的未來。