Вчені з Інституту зберігання даних при сінгапурській Агентстві з питань науки, технологій та досліджень (A*STAR) провели моделювання роботи жорстких дисків існуючих типів при більших густині запису. З'ясувалося, що запис інформації на одиночному намагніченому микрозерне вінчестера (замість групи микрозерен) не тільки не погіршить надійність зберігання інформації, але навіть підвищить її, при цьому, зрозуміло, різко збільшивши обсяг вінчестера.

Дослідники на чолі з Мелісою Чуа (Melissa Chua) задалися метою продемонструвати межі можливостей жорстких дисків, створених за сучасними технологіями.

Сьогодні намагнічена поверхню, служить для зберігання інформації в жорстких дисках, складається з безлічі сусідніх нанометрових зерен. Так повелося з самого початку виробництва вінчестерів. З часом щільність запису зростала, і зараз область, відповідна мінімальної одиниці запису, за розмірами відповідає лише кільком зернам, а не мільйони, як колись.

Пані Чуа і колеги використовували в роботі як аналітичну модель запису і зчитування інформації з носія, так і статистичну. Зазвичай ці підходи не застосовуються разом. Аналітичний метод менш трудомісткий, оскільки працює з спрощеним описом магнітних полів в нанозернах в цілому, припускаючи однорідність їх реакції. Точно так само він обходиться і з зчитує головкою вінчестера. Статистична модель симулює взаємодію магнітного поля з кожним нанозерном окремо.

Порівнявши результати обох моделей для щільності запису, що перевищує нинішню десятикратно, дослідники виявили, що вже при існуючому обладнанні навіть зі збільшенням ємності до 150 гігабіт на квадратний міліметр надійність запису і зчитування не тільки не знизиться, але навіть, згідно з розрахунками, зросте.

Настільки несподіваний, здавалося б, ефект пов'язаний з тим, що при малій кількості зерен в намагніченій області однорідність характеру їх взаємодії з магнітним полем порушується з більш високою ймовірністю, ніж у одиничного нанозерна, що може призвести до збоїв. У той же час при запису та зчитуванні з одиничного нанозерна його властивості змінюються з меншою ймовірністю, ніж у невеликої групи таких зерен, кожне з яких окремо може вплинути на надійність роботи та знизити показники всього мінімального блоку запису.

Звіт про дослідження опублікований в журналі IEEE Transactions on Magnetics.

Підготовлено за матеріалами A*STAR Research.