Магнитная память: на пути к гранулам

Уменьшение физического размера бита хранимых на тонких магнитных пленках данных до размера одной гранулы могло бы значительно улучшить компьютерные жесткие диски.

Несмотря на усиливающуюся конкуренцию со стороны альтернативных технологий хранения, таких как твердотельные диски, магнитные диски все еще остаются важной технологией хранения данных. Они не только надежны и недороги, но и потенциал повышения плотности записи еще далеко не исчерпан. Сегодня проводятся исследования возможности записи каждого бита данных на одну магнитную гранулу, а не на несколько, как в традиционных жестких дисках. Хранение бита на одной грануле могло бы увеличить стабильность и уменьшить магнитное поле, необходимое для его записи.

С помощью моделирования процесса записи в жестких дисках Мелисса Чуа (Melissa Chua) с коллегами из Сингапурского института хранения данных A*STAR продемонстрировала, как это возможно сделать на практике.

«Есть надежда, что такая магнитная запись может увеличить на порядок плотность данных и достичь десяти терабит на квадратный дюйм», - сказала она.

Для того чтобы записать бит на одну гранулу, необходимо четкое понимание процесса записи. Для его описание имеются две теоретические модели. Первая, аналитическая, использует упрощенные описания магнитных полей гранулы и головки записи. Эта модель позволяет быстрое и легкое для реализации моделирование процесса записи. Вторая модель является статистической и использует табулированные значения параметров, которые детализируют процесс переключения ориентации магнитного поля при записи данных на магнитный диск. Эти параметры получают посредством детальной симуляции магнитных полей в гранулах и головке записи. На их основе исследователи вычисляют вероятность переключить магнитное поле гранулы при данных условиях. Этот подход более точен, но и более трудоемок, чем аналитический.

Чуа с сотрудниками успешно применили обе модели для изучения проблемы. Они симулировали переключение единичных гранул с помощью обоих методов и затем сравнили их индивидуальную производительность. С помощью изменения ответственных за процесс параметров в обеих моделях они достигли хорошего согласия между ними. «Обе модели позволяют тестировать будущие технологии магнитной записи на системном уровне», - сказала Чуа.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365