2 月 15 日,西部数据将推出其第一款采用热辅助磁记录 (HAMR) 技术的硬盘驱动器,到 2030 年左右,这项技术将能使西数制造 80TB–100TB 的 HDD硬盘。届时,基于 FePt 的颗粒介质将开始达到面密度方面的极限。但西部数据已经在为其硬盘驱动器进行下一步研究:热点磁记录 (HDMR) 技术。HDMR 是下一代记录技术,涉及热辅助写入和位模式媒体 (BPM),有望实现约 8 Tb/inch^2 及以上的磁录密度(据希捷),并支持容量为 120TB 或更高的 10 盘片 HDD。这项技术预计相当昂贵,因为必须在洁净室中使用光刻或蚀刻设备对位图形盘进行物理图形化。让我们更详细地谈谈这一发展。
所有现代 HDD 都使用具有颗粒磁性涂层的盘片。在此类介质中,颗粒的大小、形状和精确位置略有不同,这会引入噪声和干扰,并限制位(和磁道)的紧密包装程度。为了可靠地读取磁道,HDD 制造商使用专门设计的二维 (2D) 读取磁头,该读取磁头由两个读取磁头组成。Western Digital 的 10 盘 24TB HDD 具有传统磁记录和 ePMR 2 功能,其磁录面密度约为 1.2 Tb/英寸^2。希捷的 10 盘片 30TB 硬盘使用 HAMR 和 FePt 介质,磁录密度约为 1.5 Tb/英寸^2。Seagate 相信颗粒 FePt(或其他高各向异性介质)将使该行业能够实现 4 Tb/英寸^2 甚至可能达到 6 Tb/英寸^2 的面密度。
在 5 Tb/英寸^2 左右时,不仅难以可靠地读取颗粒状介质,而且难以写入颗粒状介质,这将推动该行业转向在一维中加入图案化的有序颗粒 (OG) 介质(根据 Seagate)。OG 培养基应具有大小均匀的颗粒,以精确、可重复的间隔放置。这允许 write head 形成具有更紧密边界和更少噪声的数据位。OG 介质需要新的磁性涂层,但其好处是显着的——有了均匀的颗粒,磁性变得更加可预测,从而减少了写入/读取性能的变化。
但是,有序颗粒介质预计可支持高达约 7 Tb/inch^2 的面密度。要达到 8 Tb/英寸^2,需要位模式介质,即使用光刻或其他过程将磁盘物理划分为多个孤立的位。BPM 代表了制造业的更根本的转变,并带来了巨大的生产成本。
在 HDMR 中将比特的物理隔离(来自 BPM)与能量辅助写入(来自 HAMR)相结合,可以将面密度推高到远远超出任何一种方法单独所能达到的程度。这可以解释为什么 Seagate 没有透露其对这项技术的面密度预期。然而,BPM 需要复杂的图形化工艺(例如,纳米压印光刻、电子束光刻或高度复杂的蚀刻),这很昂贵。此外,局部加热必须非常精确 — 过多的热量会影响相邻的点,而热量过少会导致写入失败 — 因此需要开发新型激光器。
鉴于与 HDMR 相关的所有复杂性,这项技术不会很快进入市场。Western Digital 预计它将在未来十年的某个时候问世,届时它将支持容量远超过 100TB 的 HDD。