Hard disk-urile din viitor vor dispune de o capacitate mai mare de stocare a datelor prin utilizarea inteligentă a energiei termice sau microundelor. Cercetătorii din cadrul companiei Toshiba au descoperit o soluție de bază care ar putea ajuta la proiectarea următoarelor generații de memorii.
Un hard-disk este format dintr-o serie de discuri rotative, acoperite cu particule magnetice microscopice, cunoscute sub numele de grăunți (grains). Orientarea magnetică a unui mic grup de grăunți determină dacă un singur bit are valoarea 0 sau 1.
Aceste grupuri de grăunți au devenit din ce în ce mai mici, pe măsură ce producătorii au încercat să obțină o densitate mai mare a datelor. Totuși, dacă acestea sunt prea mici, cantitatea foarte mică de energie necesară pentru ca particulele să își schimbe orientarea magnetică poate lăsa biții susceptibili la redarea de valori accidentale (de la 0 la 1 sau invers) și poate deteriora datele de pe disc.
Pentru a rezolva această problemă, producătorii au folosit materiale cu proprietăți magnetice mai puternice pentru elaborarea particulelor. Totuși, acest lucru a condus la o nouă problemă: dimensiunea componentelor de pe hard-disk care codifică datele prin schimbarea polarității particulelor magnetice, cunoscute sub numele de capete de citire/scriere, a scăzut, de asemenea, foarte mult în efortul de a crește densitatea datelor. În consecință, aceste componente riscă să devină prea mici pentru a mai reuși să schimbe starea particulelor magnetice.
În cadrul următoarei generații de discuri, căldura sau microundele vor putea oferi capetelor de citire/scriere energia suplimentară necesară pentru a schimba starea magnetică a grăunților. Totuși, acest lucru va necesita reproiectarea discurilor rotative prin utilizarea de noi materiale.
În prezent, Hirofumi Suto și colegii săi din cadrul companiei Toshiba au descoperit o tehnologie cu ajutorul căreia pot utiliza microundele împreună cu materialele existente din cadrul discurilor rotative.
În timp ce lucrau cu o serie de dispozitive experimentale de comutare cu microunde (MAS), aceștia au identificat o tehnică, denumită control al fluxului, care îmbunătățește capacitatea de schimbare a stării particulelor, într-o măsură limitată, prin amplificarea câmpului magnetic de la nivelul capului de citire/scriere.
Cercetătorii au realizat că această abordare poate funcționa fără a mai fi nevoie de crearea unor materiale speciale pentru fabricarea discurilor, ceea ce este esențial într-un sistem MAS complet. Utilizând această abordare, echipa din cadrul companiei Toshiba a creat un hard disk comercial într-o incintă cu heliu, care poate avea o capacitate de stocare de până la 18 terabiți.
Siva Sivaram din cadrul Western Digital, producătorul rival de hard-disk-uri, a declarat că această tehnologie este inovativă, dar că problemele de inginerie impun o regândire totală a design-urilor tradiționale.
„Acum, inovarea va deveni din ce în ce mai grea. Pe termen lung, sunt de părere că cea mai bună soluție este utilizarea căldurii în locul microundelor. Totuși, acest lucru adaugă o mulțime de probleme de cost, complexitate și fiabilitate”, a adăugat Sivaram.
