下一波硬盤擴(kuò)容

時(shí)間：2022-03-24 20:12:01 | 來源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

時(shí)間：2022-03-24 20:12:01 來源：行業(yè)動(dòng)態(tài)

隨著移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)洪流達(dá)到新的水平，硬盤在近期需要進(jìn)一步擴(kuò)大容量并獲得更多的技術(shù)投資，與此同時(shí)，硬盤還將在未來的10-15年內(nèi)繼續(xù)為企業(yè)創(chuàng)造數(shù)十億美元的發(fā)展機(jī)遇。硬盤擴(kuò)容的下一步是需要減小介質(zhì)顆粒的尺寸，并使用較小的磁頭來磁化顆粒。大馬士革工藝旨在生產(chǎn)出更窄小的磁頭，使得每個(gè)微小磁化顆?？梢韵蛏匣蛳蛳聦?duì)齊，以便執(zhí)行寫入操作。

在開發(fā)窄小的寫入磁頭的過程中，難點(diǎn)在于較小尺寸的磁頭能否產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)使磁體向上或向下翻轉(zhuǎn)。如果能量勢(shì)壘過低，則磁性膜介質(zhì)容易受到磁盤上的熱不穩(wěn)定性影響，并且磁體可能無意中自行翻轉(zhuǎn)，從而失去數(shù)據(jù)的完整性。要想增加磁盤容量，存儲(chǔ)介質(zhì)所具有的能量勢(shì)壘必須能夠克服熱不穩(wěn)定性，此外，寫入磁頭必須要在進(jìn)行寫入磁盤操作時(shí)協(xié)助降低能量勢(shì)壘。目前有兩種磁記錄技術(shù)正在開發(fā)之中，能夠通過熱輔助或微波輔助的方式實(shí)現(xiàn)能量提升，但是這兩種技術(shù)都需要克服一些困難。

每個(gè)比特都存儲(chǔ)在連續(xù)磁性膜內(nèi)的磁性顆粒中。

想要增加磁盤容量，介質(zhì)上的顆粒尺寸必須更小，還需要使用較小的磁頭來磁化顆粒。

微波輔助磁記錄（MAMR）技術(shù)概況：




MAMR技術(shù)利用由自旋力矩震蕩器（STO）產(chǎn)生的微波場(chǎng)來提供能量輔助。雖然MAMR技術(shù)本身并不新穎，但使用自旋力矩震蕩器生成磁場(chǎng)來翻轉(zhuǎn)硬盤中的磁體不僅具有創(chuàng)新性，而且對(duì)硬盤設(shè)計(jì)產(chǎn)生了變革性影響。

根據(jù)這種方法，自旋力矩震蕩器位于磁頭的寫入磁極旁邊，可產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而在較弱的磁場(chǎng)中將數(shù)據(jù)寫入到介質(zhì)中。微型自旋力矩震蕩器嵌入在磁頭內(nèi)部，不僅在磁頭組件設(shè)計(jì)方面取得突破，還可大幅增加容量并提升可靠性。

磁盤上的磁性顆粒與旋轉(zhuǎn)陀螺儀相類似，在沒有外部磁場(chǎng)作用的情況下，可以在向上或向下的方向上保持穩(wěn)定。當(dāng)沿著與磁體當(dāng)前狀態(tài)相反的方向施加足夠的磁場(chǎng)時(shí)，磁極會(huì)在施加的磁場(chǎng)方向上翻轉(zhuǎn)。通過自旋力矩震蕩器施加額外的磁場(chǎng)，可以在較弱的磁場(chǎng)條件下更快速地翻轉(zhuǎn)磁體。

內(nèi)部測(cè)試表明，MAMR能量輔助與利用大馬士革工藝生產(chǎn)的磁頭相結(jié)合使用，能夠創(chuàng)造出比當(dāng)前業(yè)界領(lǐng)先的PMR磁頭更多的容量提升，并具有更加廣闊的面密度增加前景。壽命可靠性測(cè)試表明，MAMR磁頭的平均無故障時(shí)間是熱輔助磁頭的一百倍。此外，我們還對(duì)多個(gè)磁頭進(jìn)行了可靠性測(cè)試，99.99%的受試MAMR磁頭在寫入壽命小時(shí)數(shù)方面要優(yōu)于99.99%的受試熱輔助磁頭好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。學(xué)術(shù)研究還發(fā)現(xiàn)，MAMR能夠?qū)⒚婷芏葦U(kuò)升到每平方英寸4Tb以上。

因此，為提高企業(yè)級(jí)硬盤存儲(chǔ)容量，我們將于2019年推出MAMR硬盤產(chǎn)品；與此同時(shí)，我們還將繼續(xù)投資于MAMR技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的PMR能力以及經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的成功基礎(chǔ)架構(gòu)。我們已經(jīng)制定了一份技術(shù)路線圖，計(jì)劃推出多代超大容量企業(yè)級(jí)產(chǎn)品，在未來五年內(nèi)將磁道密度擴(kuò)展至100萬TPI以上。