[ktvt] cứng Fujitsu: Tiến tới 1 terabyte trên mỗi inch vuông
- From: "Vy Pham" <missyguide@xxxxxxxxxxx>
- To: <ktvt@xxxxxxxxxxxxx>
- Date: Tue, 5 Dec 2006 14:06:46 -0500
Ổ cứng Fujitsu: Tiến tới 1 terabyte trên mỗi inch vuông
Người viết: Scott M. Fulton, III,
29 tháng 11 năm 2006
Một tia laser có khả năng tập trung vào một điểm chỉ rộng có
80 nanometer
(một phần tỷ mét) trên một đĩa đang quay là đủ để Fujitsu
đánh bại các đối
thủ cạnh tranh Toshiba và Seagate trong cuộc chạy đua tới mục
tiêu mật độ
chứa trên đĩa tính tính bằng terabit. Hôm qua Fujitsu tuyên bố
họ đã đạt
được mục tiêu đó.
Trong lúc Toshiba và Seagate đang cạnh tranh với nhau để tăng mật
độ chứa
trên bề mặt của ổ cứng sử dụng công nghệ ghi thẳng góc
thì những nhà khoa
học tại Fujitsu – công ty mà ổ đĩa cứng của họ đến gần
đây vẫn còn phải theo
đuôi sản phẩm của các hãng khác về chất lượng – có kế
hoạch vượt mặt các đối
thủ của mình bằng một cú đột kích ngoạn mục. Fujitsu phát
hiện ra rằng có
một giới hạn vật lý về mức độ nén dữ liệu ngay cả khi
sử dụng phương pháp
ghi thẳng góc.
Mục tiêu của công ty là vượt qua hàng rào vật lý đó bằng
một mẹo vật lý
ngoạn mục cần đến ít nhất ba bộ phận mà ổ đĩa cứng cho
đến nay chưa bao giờ
sử dụng: đó là một dụng cụ cực nhỏ để đốt nóng trong
không gian, một tủ lạnh
ảo với kích thước nhỏ tương tự, và một thiết bị đọc
quang học.
Bạn đã đọc đúng rồi đấy: một thành phần quang học chứ
không phải thành phần
từ tính, và thành phần này không phải để đọc dữ liệu. Nó
dùng để định vị một
điểm trên đĩa đang quay, nơi mà bộ phận đốt nóng sẽ làm
một công việc kỳ
diệu của mình. Cho đến nay Fujitsu đã nắm được hai trong ba
thành phần đó.
Hôm qua, công ty tuyên bố đã có thành phần thứ ba: một bộ
phận quang học
giúp các ổ cứng trong tương lai đạt được mật độ lưu trữ
bề mặt lớn hơn mức
tối đa 1 terabyte (TB) trên mỗi inch vuông.
Theo Akihiro Inomata và Shin-ya Hasegawa, các nhà khoa học của Fujitsu,
nguyên nhân của giới hạn tối đa trong cách ghi đĩa bằng tác
dụng từ chính là
kích thước của các hạt sắt từ. Trên lý thuyết bạn có thể
tạo ra các hạt cực
nhỏ như bạn mong muốn, nhưng nếu bạn làm chúng nhỏ hơn kích
thước hiện có
thì các hạt sắt sẽ không còn giữ được đặc tính từ sau
một thời gian nhất
định. Động tác ghi dữ liệu làm các hạt này nóng lên, giúp
chúng lưu trữ được
dữ liệu; nhưng theo thời gian, khi nguội dần, các hạt có khả
năng mất đi dữ
liệu do tác dụng của hiện tượng mà các nhà khoa học của
Fujitsu gọi là dao
động nhiệt.
Kết quả là bạn không thể thu nhỏ hạt sắt đến mức mà các
đầu đọc/ghi, sử dụng
công nghệ hiện tại có thể ghi được dữ liệu ở mật độ 1
terabyte trên một phân
vuông. Giải pháp mà Fujitsu đề xuất rất độc đáo, liên quan
đến việc tạm thời
thay đổi tính chất vật lý của phương tiện lưu trữ bằng
cách sử dụng nguồn
nhiệt tập trung đặc biệt vào một điểm. Ở nhiệt độ phòng,
cần phải có một
lượng điện từ tương đối lớn (kháng từ) để xóa trạng
thái lưu trữ dữ liệu
trên một ổ đĩa để ổ đĩa có thể được thay đổi (ghi
mới). Nhưng khi nhiệt độ
chung quanh tăng lên, lượng điện từ cần thiết sẽ giảm. Nếu
bạn làm nóng một
vật liệu vừa đủ đến nhiệt độ được gọi là nhiệt độ
Curie, từ tính của vật
liệu đó hoàn toàn biến mất.
Vậy hẳn là bạn đã đoán ra rồi, cái mà Fujitsu cần là một
tia laser, nhưng là
tia laser được tích hợp trực tiếp vào đầu ghi từ của ổ
đĩa. Kích thước điểm
của nó phải không quá 50 nanometer (nm). Bằng cách này tia laser có
thể làm
nóng đúng điểm trên ổ cứng nơi dữ liệu được lưu trữ và
chỉ dùng đến một
lượng từ rất nhỏ. Khi điểm đó nhanh chóng nguội đi, trên lý
thuyết nó sẽ giữ
lượng từ đó trong thời gian dài.
Cho đến nay tất cả những điều trên vẫn còn là lý thuyết;
cái mà Fujitsu cần
là cái mà mọi người sẽ cho rằng là điều thần kỳ về ứng
dụng quang học trong
khoảng cách ngắn. Hôm qua, phòng thí nghiệm của công ty tuyên
bố họ đã đạt
được kết quả rất sát với điều thần kỳ trên: Các nhà khoa
học chỉ mong đợi
đạt được kích thước 50 nm x 50 nm với hiệu suất quang học
là 2% nhưng họ đã
đạt được kích thước 80 nm x 60 nm và 17% về hiệu suất quang
học.
Kết quả trên có thể có tác dụng. Nếu có, hàng rào terabit sẽ
bị đạp đổ và kỹ
thuật để các nhà sản xuất vượt qua hàng rào đó sẽ được
đóng con dấu bằng
sáng chế của Fujitsu trên đó. Nếu Seagate và Toshiba đang thắc
mắc không
biết vì sao Fujitsu lâu nay vẫn im hơi lặng tiếng thì giờ đây
họ đã có câu
trả lời.
HẾT
----- Original Message -----
From: "Steve Pattison" <
srp@xxxxxxxxxxxxxxxx
To: "GUI Talk" <
gui-talk@xxxxxxxxxx
; "Access-L" <
access-l@xxxxxxxxxxxx
Sent: Wednesday, November 29, 2006 9:54 PM
Subject: Article: Fujitsu Hard Drives: Toward 1TB per Square Inch
This article is taken from the Beta News home page at
www.betanews.com
. -Steve.
Fujitsu Hard Drives: Toward 1TB per Square Inch
By Scott M. Fulton, III,
BetaNews
November 29, 2006, 7:08 PM
A laser capable of being focused to a spot on a rotating disk just 80
nanometers
across, is what Fujitsu needed to be able to beat competitors Toshiba
and Seagate,
in the race toward terabit areal densities. Yesterday, Fujitsu
announced they'd achieved
that goal.
While Toshiba and Seagate have been in competition with one another
to drive up the
areal density of hard drives using new perpendicular recording
technology, the scientists
at Fujitsu -- whose own consumer drives have had to play catch-up
recently in the
quality department -- have been planning to leap-frog their
competitors in one fell
swoop. There's a physical maximum, they found, to how densely data
can be packed
even with perpendicular mechanisms.
Their objective is to overcome that physical barrier by means of a
curious physical
trick involving at least three devices a hard drive has never had to
use thus far:
a very small space heater, a virtual refrigerator just as small, and
an optical reading
mechanism.
You read correctly: an optical
element, not a magnetic one, but not for reading the data. It's to
locate the spot
on the rotating disk where the heating element will work its alchemy.
Up to now,
Fujitsu has had two of the three elements in its back pocket.
Yesterday, it announced
the third: an optical element that will help future hard drives
achieve areal densities
greater than the 1 terabyte (TB) per square inch theoretical maximum.
The blame for the maximum limit on magnetic recording, according to
Fujitsu scientists
Koji Matsumoto, Akihiro Inomata, and Shin-ya Hasegawa, has to do with
the size of
ferromagnetic (iron) grains. You can theoretically make them as small
as you want,
but if you make them any smaller than they already are, they won't
retain their magnetic
charge over a sustained period of time. The act of writing data
literally heats these
grains up, which helps them retain data; but over time, as they very
gradually cool,
the likelihood that they'll lose their data increases as they fall
victim to what
Fujitsu scientists call thermal fluctuation.
As a result, you can't miniaturize the magnetic grain enough to
enable read/write
heads, using the current technology, to store data up to an areal
density of 1 TB/sq2.
Fujitsu's proposed solution is extraordinary, involving changing the
physical properties
of the storage media temporarily, just at the point of the write
operation, using specifically focused heat. At room temperature, it
takes a relatively sizeable magnetic charge (
coercivity) to erase the state of stored data on a disk so it can be
changed. But as the temperature
in the vicinity rises, the amount of charge required decreases. If
you heat a material
up just enough, to what's called the Curie temperature, it loses its
magnetism altogether.
For the Fujitsu process to work, a heating element needs to bring the
write spot
on the disk up to as close to the Curie temperature as possible,
though just below.
As you might have guessed, what Fujitsu needs is a laser, but one
which is integrated
directly into the magnetic write head of the drive. Its spot size
needs to be no
greater than 50 nanometers (nm).
This way, the laser can heat up the precise spot on the drive where
data can be stored
using a minimal charge. When the spot is rapidly cooled, it then
holds its charge
for a theoretically long period of time.
Up to now, it's all been theory; what Fujitsu needed was what others
would consider
a miracle in near-field optics. Yesterday, the company's labs
announced they'd achieved
something at least very close to that miracle: While scientists were
hoping for 50
nm x 50 nm with 2% optical efficiency, they achieved 80 nm x 60 nm,
though with 17%
optical efficiency.
It might just work. If it does, the terabit barrier will be broken,
and the mechanism
that takes manufacturers past that barrier will have a Fujitsu patent
stamped all
over it. If Seagate and Toshiba were wondering what's been holding
Fujitsu up for
so long, they just got their answer.
Other related posts:
- » [ktvt] cứng Fujitsu: Tiến tới 1 terabyte trên mỗi inch vuông
