100 TB harddisker

Bransjeorganisasjonen Advanced Storage Technology Consortium (ASTC) publiserte i går et veikart som viser utviklingen av harddiskteknologiene fram til 2025. Dette kartet viser at vi kan håpe på harddisker med 100 TB lagringskapasitet i 2025, noe som er ti ganger den maksimale kapasiteten vi ser i dag.

Krever teknologiutvikling

For at denne utviklingen skal kunne finne sted, kreves det en teknologiutvikling i lagringsindustrien. I dag er lagringstettheten på de magnetiske platene som harddiskene er bygd opp av, på om lag 0,86 terabit per kvadrattomme. For å realisere 3,5-tommers 10 TB harddisker, må tettheten opp i 10 terabit per kvadrattomme.

I dag er de mest avanserte harddiskene basert på PMR (Perpendicular Magnetic Recording), altså at lagringscellene på diskoverflaten står på høykant. I tillegg bruker Western Digitals HGST-divisjon – tidligere Hitachi Global Storage – helium i stedet for luft inni harddisken for å redusere friksjonen, og på den måten pakke dataene tettere sammen. Dette resulterer i at toppmodellene fra den fabrikanten nå klarer å lagre opptil 10 TB på en harddisk.

For å øke datatettheten ytterligere kreves andre teknikker.

Superparamagnetisme

Ett av problemene ved å pakke dataene tettere sammen på diskplatene er superparamagnetisme. Det innebærer at det er en risiko for at magnetiske lagringsceller snur ladingen sin på grunn av magnetisk påvirkning fra nabocellene. Dermed endres verdien fra null til en eller motsatt, noe som ødelegger den lagrete informasjonen.

Det neste trinnet videre er å varme opp det magnetiske materialet ved skriving av data. Det skjer ved hjelp av en laser, og denne teknikken omtales som «Heat Assisted Magnetic Recording» (HAMR). HAMR gjør det mulig å skrive mindre bits, slik at det blir plass til flere data. Teknikken gjør at det blir vanskeligere å overskrive dataene, men mediet blir mer stabilt.

For å ytterligere redusere størrelsen på lagringscellene, blir det neste trinnet deretter å bruke nanolitografiske teknikker for å dele det magnetiske mediet ned i enda mindre celler av magnetisk materiale, som ved hjelp av maskering likevel er isolert fra hverandre. Denne teknikken heter «Bit Patterned Magnetic Recording» (BPMR) og gjør det mulig med svært små og tette celler som ikke er utsatt for den superparamagnetiske effekten.

Det siste skrittet på veikartet over lagringsteknologier er en kombinasjon av HAMR og BPMR - «Heated-Dot Magnetic Recording» (HDMR), og denne teknikken forventes i bruk utpå 2020-årene.

Med denne teknikken vil de utlovte 100 TB-ene i lagringskapasitet på en eneste harddisk oppnås. Så gjenstår det å se om lagringsindustrien klarer å følge dette tidsskjemaet, og hva en harddisk som er basert på slike nye og avanserte teknikker koster i innkjøp.