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La tecnologia futura dell’HDD

Futuro HDD - Parte 2

Nella prima parte di questo articolo abbiamo descritto l’evoluzione delle tecnologie usate negli HDD nel passato sino ai giorni nostri – in questo nuovo post analizzeremo quali innovazioni e cambiamenti vedranno gli hard disk drive nei prossimi anni.

Una nuova tecnologia basata su PMR (perpendicular magnetic recording), e…

Un’altra tecnologia PMR + è la Two Dimensional Magnetic Recording (TDMR). Samsung sta facendo ricerche su questo metodo ed ha affermato che la tecnologia sarà introdotta nei dispositivi a partire dal 2017.

La tecnologia TDMR, basata sul concetto del PMR, affronta il problema principale che si pone quando la densità delle tracce aumenta, la distanza tra di esse diminuisce e le testine sono ormai più larghe delle tracce stesse: i segnali ricevuti dalle testine risultano disturbati dato che le tracce sono più sottili ed iniziano ad infastidire quelle adiacenti – un effetto chiamato interferenza magnetica intertraccia (ITI). Ciò vuol dire che le testine di lettura fanno sempre più fatica ad eseguire, appunto, le operazioni di lettura.   A differenza delle testine di scrittura, che possono essere progettate per essere più piccole, le testine di lettura non offrono questa possibilità.

Come suggerisce il nome, la tecnologia TDMR combina quindi svariate testine di lettura per leggere un’unica traccia. Questa utilizza un sistema di testine per leggere dati da una o più tracce adiacenti. I controller dell’HDD possono in questo modo ricevere un flusso migliore di segnali e determinare i dati corretti basandosi su informazioni provenienti da diverse posizioni. Samsung sostiene che utilizzare più testine di lettura offre la possibilità di incrementare la densità di un ulteriore 10% in confronto al SMR. Combinando le tecnologie SMR e TDMR, Seagate pensa di poter aumentare la densità  dei piatti di circa il 10-20 % in confront agli HDD PMR tradizionali.

altre due tecnologie avanzate non-PMR all’orizzonte!

Per addensare ulteriormente i dati sui piatti i produttori stanno esplorando altri due metodi: HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) e BPMR (bit-patterned magnetic recording).

La tecnologia HAMR permette la scrittura di bit più piccoli utilizzando un diodo laser integrato nella testina magnetica per scaldare la zona del disco in cui i dati stanno per essere scritti. Il laser è puntato sul disco utilizzando un dispositivo ottico a corto raggio. Il piccolo raggio laser (nell’ordine di decimi di nanometro) scalda il disco localmente per facilitare la variazione della carica magnetica, ovvero il procedimento per scrivere i bit. Il calore determina per un breve periodo la perdita dell’effetto superparamagnetico, permettendo una ridotta dimensione dei granelli magnetici e quindi una maggiore densità. Quando il punto si raffredda, i dati sono ‘congelati’ sul posto e stabili. La lettura avviene con le stesse modalità odierne. HAMR potrebbe aumentare la densità fino a 1,5 Tbit per police quadrato, oltre il 50% in più di quella dei drive disponibili oggi. I drive di verifica potrebbero arrivare nel 2017, con una disponibilità maggiore nel 2018.

La tecnologia BPMR sfida anch’essa i limiti della densità ponendo i granelli magnetici su una specie di ‘isoletta’ sopraelevata creata con tecniche nanolitografiche. Senza entrare troppo nel dettaglio tecnico, l’obiettivo è di rendere i granelli sempre più piccoli rincorrendo il sogno di un granello = un bit. Si arriverebbe quindi a mettere un singolo granello su ognuna delle ‘isolette’ che formano la texture della superficie, rendendo quindi il piatto dell’HDD ancora più denso.

Nonostante Toshiba, inventore della BPMR, stia effettuando delle ricerche sui vari aspetti della tecnologia, è alquanto improbabile che la stessa arrivi sul mercato in un futuro vicino. Se mai accadrà, passeranno 10-15 anni prima di vederla integrata nei prodotti.

Conclusioni

Al momento si assiste all’esplorazione e allo sviluppo di molte tecnologie parallele che mirano a sfruttare al massimo le potenzialità dei dischi magnetici. Alcune delle difficoltà qui descritte sono certamente più facili da superare di altre, ed ogni produttore ha tutto l’interesse che i propri prodotti vengano messi sul mercato il prima possibile. Questo è ciò che il mercato degli HDD sta affrontando internamente, mentre viene costantemente messo alla prova dalla crescente diffusione degli SDD.

Quello che possiamo dire oggi è che alcune tecnologie resisteranno sul mercato più a lungo di quanto anticipato. Per esempio, i dischi SMR non spariranno molto presto visto che le tecnologie TDMR and HAMR non sono ancora pronte per essere introdotte sul mercato. É più plausibile che le tecnologie vengano affiancate tra di loro quando disponibili: ad esempio SMR e/o TDMR potrebbero essere (e saranno) usate in congiunzione con HAMR, mentre se BPMR sarà introdotta avrà il proprio territorio dato che molti dei problemi e delle difficoltà che si pongono non hanno ancora soluzione.

Una cosa è certa: con queste tecnologie che si affacciano sul mercato, i tecnici che operano direttamente sui dispositivi per il recupero dati in  camera bianca dovranno assicurarsi di acquisire le competenze necessarie per gestire le criticità poste dai nuovi metodi. In caso contrario, non saranno più fisicamente in grado di recuperare i dati in questo ambiente sempre più atomizzato.

 Copyright immagine: Th. Reinhardt / pixelio.de

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