La tecnología HAMR es capaz de darnos 20 TB de almacenamiento por unidad, pero para un futuro cercano promete sobrepasar 80 e incluso los 100 TB, muchos proveedores de dispositivos de almacenamiento nos indican que esta tecnología será quien cubra la necesidad de depósito de información. ¿Qué es y cómo es el funcionamiento de esta tecnología?
¿Qué es la tecnología HAMR?
HAMR es un compuesto de siglas en inglés (Heat Assisted Magnetic Recording), que al traducir sería grabación magnética asistida por calor. El principio es que un disco duro estándar actual es capaz de almacenar alrededor de 1,14 TB por cada pulgada cuadrada, mientras que con HAMR se logra aumentar esta densidad hasta unos 6 TB/in2, por lo que potencialmente podrían alcanzarse hasta 80 TB de capacidad con la tecnología actual y sobrepasar los 100 TB próximamente. Esto es un avance significativo en dispositivos de almacenamiento.
¿De qué manera funciona la tecnología HAMR?
Para que entiendan mejor observen la siguiente imagen, cada celda representa un bit donde las coloreadas pueden ser los 1 y las blancas los 0, ya que este sistema funciona con un código binario de información. Normalmente, algunas de estas celdas se desordenan (orientación magnética) haciendo que quede un espacio inútil que no se puede utilizar. Para mejorar la densidad de información, HAMR se calienta para asistir el orden de estas celdas y reducir la anisotropía, esto es la dificultad requerida para cambiar la orientación magnética de los bits.
Evolución de los discos duros
El primer hard disk o disco duro que existió utilizó la LR o grabación longitudinal (que colocó la magnetización en el mismo plano que el disco. El campo en el que se escribe es el campo marginal, aquí se filtra una profunda brecha de campo. Poco a poco se iba incrementando la densidad del área y reducían el tamaño de las celdas donde se escribe, necesitaban aumentar la anisotropía de los conductos, aunque entre más estables los conductos, la escritura se dificulta mucho más, esto requiere un campo mayor para alternar la dirección de una manera confiable, las celdas en los conductos y registrar los datos. El campo se fue aumentando desde el cabezal de grabación magnética, durante más de 60 años, pero lograron llegar al tope y alcanzó el límite.
Cómo se diseñó una Unidad HAMR
Para diseñar una unidad HAMR fue necesario:
1) Incorporar un diodo láser al cabezal.
2) Modificar el firmware de la unidad.
3) Crear nuevos medios compatibles con HAMR.
4) Integrar el NFT en el cabezal de grabación.
5) Desarrollar un camino óptico para dirigir la luz del láser al NFT.
6) Ajustar el proceso de fabricación.
7) Sucesión de PMR a SMR y finalmente HAMR
Se utilizó PMR o grabación magnética perpendicular, al usar este método se consiguió añadir una capa base suave en los conductos y colocar los medios de comunicación en el «espacio» del cabezal, en este lugar el campo es más espacioso y cada bit se asienta de manera perpendicular en los conductos en lugar de a lo largo de toda la superficie.
Luego, utilizaron Shingled Magnetic Recording (SMR) que logró llegar con una mayor área y densidad, comprimiendo las pistas de datos en lugar de reduciendo directamente el tamaño de las celdas, las pistas se superponen unas a otras, como si fuese un tejado, esto permite escribir muchos más datos en un mismo plano.
Como el lector del cabezal de la unidad es más pequeño que el escritor, se pueden leer los datos en la pista recortada sin inconvenientes y sin arriesgar la integridad de los datos. Otro punto a favor es que SMR no requiere un coste de inversión inmenso para desarrollarse, esto permite tener discos duros con una calidad/precio muy favorables.
SMR al entrar al mercado en 2014 llego con una mejor capacidad del 25% en el espacio de los hard disk, pero esto no era suficiente, su adversario PMR cada vez se aproximaba más a su alcance máximo en la tecnología de almacenamiento.
Los medios o FePt de alta anisotropía les permite exceder los problemas de consistencia térmica con medios PRM habituales y densidades de área alta, pero con los medios de grabación convencionales al instante se quedan sin espacio donde escribir.
Así hace su llegada estelar la tecnología HAMR, permitiendo eludir esta limitación calentado el conducto a una temperatura ambiente las celdas del conducto son pequeños y térmicamente estables y esto es lo que necesitan. Pero, al calentarlos se puede disminuir momentáneamente la fuerza en los conductos.
En fin, lo que hace la tecnología HAMR es que los datos se resguardan a temperatura ambiente, al momento de escribir. En menos de un nanosegundo, el conducto se calienta para reducir su fuerza y luego se vuelve a enfriar. De acuerdo con los creadores de dispositivos HAMR este logra ampliar la densidad de 1 a 5 TB por pulgada cuadrada de superficie, lo cual permite mayor escritura y almacenamiento.
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Fuente: https://www.seagate.com/www-content/ti-dm/tech-insights/en-us/docs/TP707-1-1712US_HAMR.pdf
