Tecnologia da Toshiba permite HDD com capacidade acima de 30 TB

A Toshiba anunciou que obteve melhorias de desempenho de gravação em HDD (Hard Disk Drive) por meio de Gravação Magnética Assistida por Comutação Auxiliada por Micro-ondas (MAS-MAMR), uma tecnologia de gravação magnética de última geração. A tecnologia oferece ganhos substanciais de capacidade de armazenamento e a Toshiba agora pretende realizar a comercialização antecipada de HDDs nearline com capacidades superiores a 30 TB.

A Toshiba está investido esforços consideráveis ​​de P&D em MAMR, uma tecnologia inovadora que aumenta a densidade de gravação do HDD. Em 2021, a empresa iniciou o envio de HDDs de 18 TB que aplicam Flux Control MAMR (FC-MAMR), que usa osciladores de torque de rotação para auxiliar na gravação. Espera-se que o MAS-MAMR melhore a densidade de gravação além do FC-MAMR, expondo localmente micro-ondas à mídia de gravação. No entanto, isso não foi demonstrado ser possível na prática até a demonstração recente.

No sentido de provar a superioridade fundamental do MAS-MAMR, a Toshiba tem promovido seu desenvolvimento com a Showa Denko KK (SDK), um fabricante de mídia HDD, e a TDK Corporation (TDK), um fabricante de cabeçotes HDD. Esta cooperação de três vias recentemente rendeu frutos na demonstração do desempenho de gravação aprimorado do MAS-MAMR.

A Toshiba anunciará os detalhes do oscilador de torque de rotação recentemente desenvolvido e suas características de oscilação na Joint MMM-INTERMAG Conference 2022, uma conferência internacional agendada para 10 a 14 de janeiro de 2022.

Histórico de Desenvolvimento

O armazenamento digital de dados em centros de dados é um pilar da infraestrutura de informação moderna, que suporta a digitalização e a Transformação Digital, e agora é mais importante do que nunca devido à pandemia de Covid-19. A demanda contínua de armazenamento está em um ritmo explosivo, e o mercado de HDDs nearline de alta capacidade, o carro-chefe dos Data Centers tradicionais e em escala de Nuvem, deve crescer para US$ 17,5 bilhões em 2025. Essa necessidade crescente de dispositivos de armazenamento também está alimentando a demanda por novos aumentos de capacidade em HDDs.

Qualquer tentativa de aumentar a densidade de gravação de um HDD deve reconciliar um trilema de três objetivos conflitantes: miniaturizar os grãos magnéticos na mídia de gravação; realizar grãos magnéticos termicamente estáveis; e garantir um desempenho de gravação suficiente. O meio de gravação é revestido por uma camada de finos grãos magnéticos que retêm informações de acordo com a direção de sua magnetização. Embora a densidade de gravação possa ser melhorada pela miniaturização do bit de gravação na mídia de gravação, isso requer grãos magnéticos ainda menores, o que reduz a estabilidade térmica de sua magnetização. A perda de estabilidade térmica pode resultar em perdas de dados.

Aumentar a estabilidade térmica ao aumentar a densidade de gravação requer um material com uma “coercividade” mais alta que possa manter a magnetização. No entanto, uma coercividade mais alta torna difícil para a cabeça de gravação gerar o campo magnético suficiente para a gravação. Superar isso requer tecnologia de gravação magnética de última geração, na qual a gravação é auxiliada por energia externa.

Avanços estão sendo feitos em P&D em tecnologia de gravação magnética de próxima geração para superar esse trilema. Embora se espere que o MAS-MAMR para auxiliar no uso de micro-ondas melhore drasticamente a densidade de gravação em teoria, a confirmação do efeito de comutação assistida por micro-ondas (efeito MAS-MAMR) na condição de gravação e desempenho de gravação melhorado com MAS-MAMR ainda não foi demonstrada.

Características da tecnologia

A Toshiba inventou um “dispositivo oscilador de torque de rotação do tipo bi-oscilação (dual FGL STO)” que irradia micro-ondas por uma camada de geração de campo de duas camadas. O dual FGL STO gera micro-ondas de forma eficiente, com menos corrente e em pontos focados. Incorporado em uma cabeça de gravação, pode melhorar o desempenho de gravação com MAS-MAMR.

No trabalho para demonstrar o MAS-MAMR, a TDK desenvolveu novos cabeçotes de gravação equipados com o STO, a SDK desenvolveu uma nova mídia de gravação e a Toshiba confirmou a oscilação estável dos STOs nos novos cabeçotes de gravação.

Posteriormente, a Toshiba confirmou o efeito MAS-MAMR combinando os STOs, cabeçotes de gravação e mídia recentemente desenvolvidos e, pela primeira vez no mundo, demonstrou uma melhoria de aproximadamente 6dB no desempenho de gravação com MAS-MAMR. Esta tecnologia torna possível realizar HDDs com grande capacidade de mais de 30 TB. Pela demonstração, o MAS-MAMR deu um grande passo à frente como uma tecnologia de gravação magnética prática de próxima geração que pode melhorar significativamente a densidade de gravação.

A Toshiba agora pretende realizar a comercialização antecipada de HDDs nearline com capacidades superiores a 30 TB com tecnologia MAS-MAMR. A empresa continuará a desenvolver tecnologias MAMR (FC-MAMR e MAS-MAMR) e a expandir a capacidade de HDDs nearline. A Toshiba também continuará a desenvolver a tecnologia Thermal Assisted Magnetic Recording (TAMR) em paralelo, para atender a uma ampla gama de necessidades de armazenamento.

Serviço
www.toshiba.com