La energía de microondas ayuda a exprimir más datos en los discos duros de las computadoras

Por Matthew sparkes

Los discos duros de las computadoras del futuro tendrán una mayor capacidad de almacenamiento de datos mediante el uso inteligente de la calefacción o la energía de microondas. Los investigadores de Toshiba han descubierto una solución de trampolín que podría ayudar a allanar el camino para estas unidades de próxima generación.

Un disco duro está formado por platos giratorios cubiertos con partículas magnéticas microscópicas llamadas granos. La orientación magnética de un pequeño grupo de granos determina si un solo bit, la unidad más pequeña de información computacional, es un 0 o un 1.

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Estos grupos de granos se han vuelto cada vez más pequeños a medida que los fabricantes buscan una mayor densidad de datos. Pero si son demasiado pequeños, entonces se requiere muy poca energía para cambiar su orientación magnética, dejando los bits susceptibles de cambiar accidentalmente de 0 a 1, o viceversa, y dañar los datos en el disco.

Para resolver este problema, los fabricantes han utilizado materiales con propiedades magnéticas más fuertes para los granos, lo que significa que es más probable que mantengan su orientación sin volcarse. Pero esto conduce a un nuevo problema: los componentes del disco duro que codifican los datos volteando los granos magnéticos, conocidos como cabezal de lectura / escritura, se vuelven cada vez más pequeños para aumentar la densidad de los datos, y estos componentes pueden volverse demasiado pequeños. y poca potencia para volcar los granos fuertemente magnéticos.

En la próxima generación de discos duros, el calor o las microondas ayudarán a darle al cabezal de lectura / escritura la energía adicional necesaria para voltear los granos magnéticos, pero esto requerirá repensar los platos giratorios utilizando materiales nuevos.

Ahora, Hirofumi Suto y sus colegas de Toshiba han descubierto una tecnología a corto plazo que utiliza microondas con materiales de bandeja existentes.

Mientras trabajaban con dispositivos experimentales de conmutación asistida por microondas (MAS), identificaron un enfoque llamado control de flujo que mejora la capacidad de invertir los granos, aunque de forma limitada, al amplificar el campo magnético del cabezal de lectura / escritura.

Se dieron cuenta de que este enfoque funciona sin tener que crear materiales especiales para las tapas, lo cual es esencial en un sistema MAS completo. Con este enfoque, el equipo de Toshiba creó un disco duro comercial en una carcasa llena de helio que ahora está a la venta en capacidades de hasta 18 terabytes.

Nadie en Toshiba estaba disponible para discutir el nuevo trabajo antes de la publicación de esta historia.

Siva Sivaram, del fabricante rival de discos duros Western Digital, dice que la tecnología es un trampolín, pero los problemas de ingeniería ahora están obligando a repensar por completo los diseños tradicionales.

“Ahora que se está volviendo cada vez más difícil, tienes que pensarlo todo de manera integral. El calor es el camino a seguir para todos a largo plazo. A mediados de la década, 2024, 2026, vas a tener algo de calor. Pero eso agrega muchos problemas de costos, complejidad y confiabilidad ”, dice.

Referencia de la revista: Revista de física aplicada, DOI: 10.1063 / 5.0041561