Toshiba ipotizza un’archiviazione più ampia con HAMR e MAMR

Toshiba ipotizza un’archiviazione più ampia con HAMR e MAMR

Grazie alle tecnologie HAMR e MAMR è possibile ipotizzare sempre più spazio per l’archiviazione dei dati. Toshiba ne analizza le novità e le prospettive future.

Rainer W. Käse, Senior Manager Business Development Storage Products di Toshiba Electronics Europe
I
servizi cloud, lo streaming video e i social media continuano ad essere sempre più utilizzati, facendo crescere i volumi di dati e, di conseguenza, portando i data center ad aumentare le loro capacità di storage per offrire più spazio di archiviazione.

Idealmente, si vorrebbe che i data center offrissero maggiore capacità di storage occupando la stessa area perché i costi degli immobili sono alti. Per i produttori di HDD, tutto ciò significa che devono sviluppare e fornire HDD con una capacità di archiviazione sempre maggiore. Il passaggio da 12/14TB a 16/18TB di capacità può fare la differenza e far utilizzare meno server di storage o interi rack. Questo approccio consente di aumentare rapidamente la capacità di archiviazione dei data center esistenti se l'infrastruttura di base continua ad essere adeguata. Per ottenere HDD con una capacità superiore nello stesso formato, i produttori devono aumentare la densità di registrazione. A tal fine, si stanno esplorando tecnologie come la registrazione assistita da microonde e la registrazione assistita da laser.

Densità di archiviazione più elevate richiedono nuove tecnologie
Aumentare la capacità di storage comporta diverse sfide. In particolare, l'ampliamento della densità di registrazione significa che più bit sono immagazzinati nella stessa area, il che implica l'uso di materiale che sia più difficile da magnetizzare o modificare, perché ciò è necessario per una conservazione sicura dei dati a lungo termine. Per risolvere questo problema esistono attualmente tre tecnologie concorrenti: registrazione magnetica singola (SMR), registrazione magnetica assistita da calore (HAMR) e registrazione magnetica assistita da microonde (MAMR).

L'approccio più semplice è l'SMR (registrazione magnetica singola) che sovrappone appositamente le tracce di registrazione magnetica, invece di utilizzare tracce affiancate per aumentare la densità dei dati. Questo è possibile perché la testina di lettura è molto più stretta e più piccola della testina di scrittura e finché l'area non sovrapposta di una traccia è abbastanza ampia per la testina di lettura stretta, i dati possono essere letti con sicurezza. Tuttavia, una scrittura random su tracce sovrapposte può causare la cancellazione e la riscrittura sui dati scritti in precedenza.

La tecnologia HAMR (registrazione magnetica assistita da calore) è un'altra potenziale soluzione, per soddisfare la necessità di avere densità di archiviazione più elevate, che utilizza un diodo laser per riscaldare l'area dei supporti su cui scrivere i dati, in modo da sostenere il processo di scrittura attraverso l'uso selettivo dell'energia termica. Ciò consente di scrivere con meno energia magnetica e l'uso di una testina di scrittura più piccola, ottenendo così una maggiore densità di memorizzazione.

Un altro approccio è la tecnologia MAMR (registrazione magnetica assistita da microonde) che utilizza un trasmettitore a microonde (oscillatore spin torque) nella testina di scrittura per generare delle onde nell'intervallo da 20 GHz a 40 GHz. Questi oscillatori vengono introdotti nel supporto magnetico come energia ausiliaria, richiedendo quindi meno energia per il processo di scrittura.

La tecnologia MAMR apre la strada…
La MAMR si basa su una tecnologia che è stata testata e collaudata per diversi anni, fino ad essere considerata un'evoluzione nello sviluppo delle testine di scrittura. È possibile utilizzare una varietà di tecniche comuni senza la necessità di componenti aggiuntivi come i diodi laser. Ciò che serve per implementare la tecnologia MAMR è un diverso design dei wafer che consenta l'uso della tecnologia a microonde. Gli HDD che utilizzano la tecnologia MAMR dovrebbero avere le stesse prestazioni e affidabilità media-time-to-failure (MTTF) dei prodotti attualmente forniti. Anche i requisiti di alimentazione degli HDD che utilizzano la tecnologia MAMR dovrebbero essere in linea con i dispositivi attuali.
Toshiba prevede di introdurre la tecnologia MAMR negli HDD con design a 9 piatti helium-sealed, aumentandone così la capacità dagli attuali 16TB a 18TB.