Voor het archiveren van videobeelden zijn tegenwoordig harde schijven van wel 20TB beschikbaar. Deze hoge capaciteit wordt niet zomaar bereikt. Seagate heeft hiervoor de technologie HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) ontwikkeld. Hoe zorgt deze ervoor dat de nieuwste harde schijven betrouwbaar blijven?

Nu het datatijdperk is aangebroken, versnelt de onverzadigbare behoefte aan meer opslagcapaciteit in een astronomisch tempo. De capaciteit van harde schijven moet blijven groeien om aan de vereisten van gegevenstoenames te kunnen voldoen. De technologie-experts van Seagate ontwikkelden HAMR als de volgende grote stap in de ontwikkeling van harde schijven met nog hogere capaciteit. Om de capaciteit van harde schijven nog verder uit te breiden, plaatst de fabrikant meer gegevensbits, of ‘magnetische korrels’, op elke schijfplaat. Dat gebeurt door de dichtheid te verhogen van de bits die op elke vierkante centimeter van het oppervlak worden geplaatst. Meer bits op een schijf betekent meer opslagruimte voor gegevens.

Probleem met stabiliteit
Maar wanneer de bitdichtheid wordt verhoogd, bevinden de korrels zich dichter bij elkaar. Zo dicht zelfs dat het magnetisme van elke korrel de magnetische richting van de korrels in de buurt kan beïnvloeden. De stabiliteit van elke korrel bij normale temperaturen (’thermische stabiliteit’) wordt dan een probleem. De enige oplossing hiervoor is de schijfplaat vervaardigen met behulp van nieuwe materialen die korrels thermisch stabieler maken, zodat ze elkaar niet beïnvloeden. Die oplossing werkt en maakt elke bit zeer stabiel, zelfs bij kamertemperatuur. Helaas duikt hierbij een tweede probleem op: hoe wordt een zeer stabiel bit gedwongen om zijn magnetische richting te veranderen wanneer dat gewenst is? Dus hoe worden nieuwe gegevens op de harde schijf gezet als de korrels thermisch zeer stabiel zijn?

Verwarming met laser
De HAMR-technologie lost die problemen op. HAMR maakt op elke schijf gebruik van een nieuwe soort mediamagnetische technologie waardoor gegevensbits kleiner en dichter opeengepakt kunnen worden dan ooit tevoren, terwijl zij toch magnetisch en thermisch stabiel blijven. Om nieuwe gegevens vast te leggen, verwarmt een kleine laserdiode die aan elke opnamekop is bevestigd, kortstondig een klein plekje op de schijf. Hierdoor kan de opnamekop de magnetische polariteit van één bit tegelijk verwisselen, zodat gegevens kunnen worden geschreven. Elk bit wordt verwarmd en koelt af in een nanoseconde, zodat de HAMR-laser geen enkele invloed heeft op de schijftemperatuur, noch op de temperatuur, stabiliteit of betrouwbaarheid van de media in het algemeen.

Volgens het Advanced Storage Technology Consortium (ASTC) is HAMR de volgende belangrijke innovatie op het gebied van opslagtechnologie om de hoeveelheid gegevensopslag te vergroten in het gebied dat beschikbaar is om gegevens op te slaan en dat bekendstaat als de ‘oppervlaktedichtheid’ van de schijf. Deze toename in oppervlaktedichtheid zal de productontwikkeling en groei van harde schijven in het komende decennium helpen bevorderen.