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为什么微波辅助磁记录(MAMR)硬盘能够比热辅助磁记录(HAMR)硬盘更迅速地提升企业能力

2018-07-05 10:07:12 来源:电子技术设计网

【大比特导读】虽然MAMR技术本身并不新颖,但使用自旋力矩震荡器生成磁场来翻转硬盘中的磁体不仅具有创新性,而且对硬盘设计产生了变革性影响。

虽然MAMR技术本身并不新颖,但使用自旋力矩震荡器生成磁场来翻转硬盘中的磁体不仅具有创新性,而且对硬盘设计产生了变革性影响。

从大数据和其他大型数据生成应用领域获得的价值和情报,既为企业开创了扩大硬盘容量的战略机遇,也激化了我们在若干年前就已经开始着手应对的挑战。在成功开发第四代氦气硬盘后,我们即意识到,现有的垂直磁记录(PMR)技术可能无法获得更多的硬盘容量提升,于是我们很早就投入了多种的技术研发,以期能够扩大硬盘容量。现在看来,我们的这一决定非常明智并为未来发展铺平了道路,我们可以将大马士革磁头制造技术和能量辅助磁记录技术相结合,用来增加PMR硬盘的容量。

由于磁头组件会影响硬盘扩容,因此,如果写入磁头过大,则很难产增加面密度(即沿磁道的每英寸位数(BPI)乘以每英寸磁道数(TPI)所得结果)所需的较小磁道。每英寸磁道数越多,面密度就越大,磁盘表面可用的每平方英寸容量就越大。由于尺寸缩放受到磁道长度写入性能的限制,为了扩大容量,需要引入一个窄小可靠且间距更小的写入磁头,以容纳较小的磁道。

我们将采用大马士革工艺生产的写入磁头与微驱动设计相结合,获得了优于以往干式磁极头工艺的每英寸磁道数,提升了写入性能,可以更好地控制磁头几何形状和制造工艺公差,改善了磁头尺寸的缩放,并大幅减少了相邻磁道干扰(ATI)。由此,我们不仅可以大幅提升可利用磁道密度,而且提升了磁头质量和相关产量。借助大马士革制造工艺将多层材料沉积并镀在磁头部位,可以更好地控制磁头形状和尺寸,还可使用极薄的多层材料来制成复杂的磁头结构,无论何种形状都可制作。

下一波硬盘扩容

随着移动设备和物联网(IoT)设备产生的数据洪流达到新的水平,硬盘在近期需要进一步扩大容量并获得更多的技术投资,与此同时,硬盘还将在未来的10-15年内继续为企业创造数十亿美元的发展机遇。硬盘扩容的下一步是需要减小介质颗粒的尺寸,并使用较小的磁头来磁化颗粒。大马士革工艺旨在生产出更窄小的磁头,使得每个微小磁化颗粒可以向上或向下对齐,以便执行写入操作。

在开发窄小的写入磁头的过程中,难点在于较小尺寸的磁头能否产生足够的磁场使磁体向上或向下翻转。如果能量势垒过低,则磁性膜介质容易受到磁盘上的热不稳定性影响,并且磁体可能无意中自行翻转,从而失去数据的完整性。要想增加磁盘容量,存储介质所具有的能量势垒必须能够克服热不稳定性,此外,写入磁头必须要在进行写入磁盘操作时协助降低能量势垒。目前有两种磁记录技术正在开发之中,能够通过热辅助或微波辅助的方式实现能量提升,但是这两种技术都需要克服一些困难。

硬盘

每个比特都存储在连续磁性膜内的磁性颗粒中。想要增加磁盘容量,介质上的颗粒尺寸必须更小,还需要使用较小的磁头来磁化颗粒。

微波辅助磁记录(MAMR)技术概况

MAMR技术利用由自旋力矩震荡器(STO)产生的微波场来提供能量辅助。虽然MAMR技术本身并不新颖,但使用自旋力矩震荡器生成磁场来翻转硬盘中的磁体不仅具有创新性,而且对硬盘设计产生了变革性影响。

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