Исследователи во главе с Мелиссой Чуа (Melissa Chua) задались целью продемонстрировать пределы возможностей жёстких дисков, создаваемых по современным технологиям.
Сегодня намагниченная поверхность, служащая для хранения информации в жёстких дисках, состоит из множества соседствующих нанометровых зёрен. Так повелось с самого начала производства винчестеров. Со временем плотность записи росла, и сейчас область, соответствующая минимальной единице записи, по размерам соответствует всего нескольким зёрнам, а не миллионам, как когда-то.
Рис. 1. Полвека винчестеры остаются основой хранения информации в компьютерной индустрии. На сколько ещё их хватит? (Фото Reed Kaestner / Corbis).
Г-жа Чуа и коллеги использовали в работе как аналитическую модель записи и считывания информации с такого носителя, так и статистическую. Обычно эти подходы не применяются вместе. Аналитический метод менее трудоёмок, поскольку работает с упрощённым описанием магнитных полей в нанозёрнах в целом, предполагая однородность их реакции. Точно так же он обходится и со считывающей головкой винчестера.
Статистическая же модель симулирует взаимодействие магнитного поля с каждым нанозерном в отдельности.
Сравнив результаты обеих моделей для плотности записи, превышающей нынешнюю десятикратно, исследователи обнаружили, что уже при существующем оборудовании даже с увеличением ёмкости до 150 гигабит на квадратный миллиметр надёжность записи и считывания не только не снизится, но даже, согласно расчётам, возрастёт.
Столь неожиданный, казалось бы, эффект связан с тем, что при малом количестве зёрен в намагниченной области однородность характера их взаимодействия с магнитным полем нарушается с более высокой вероятностью, чем у единичного нанозерна, что может привести к сбоям.
В то же время при записи и считывании с единичного нанозерна его свойства изменяются с меньшей вероятностью, чем у небольшой группы таких зёрен, каждое из которых по отдельности может повлиять на надёжность работы и тем снизить показатели всего минимального блока записи.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале IEEE Transactions on Magnetics.
1 817
