O que são as tecnologias EAMR, HAMR e MAMR em HD's?

Quando feitos pela primeira vez, os discos rígidos, ou melhor, os dispositivos de armazenamento, eram do tamanho de uma sala. Com o passar dos anos, os dispositivos de armazenamento mudaram de forma e tamanho, até chegarmos a alguns formatos padronizados, ou seja, discos rígidos de 3,5 e 2,5 polegadas.

No entanto, tecnologias tradicionais, como gravação magnética de telhas (SMR) e gravação magnética perpendicular (PMR) , ao mesmo tempo em que melhoram os limites de tamanho da gravação magnética longitudinal (LMR) anterior, atingiram também seus próprios limites.

Os discos rígidos ainda são a compra obrigatória quando se trata de tamanho de armazenamento, principalmente quando comparados a SSDs . Para ultrapassar os limites do PMR hoje amplamente utilizado, empresas como Western Digital , Seagate e Toshiba voltaram-se para a gravação magnética assistida por energia ou EAMR .

O que é EAMR e como ele ajuda a aumentar o tamanho do armazenamento?

O PMR usa duas camadas de pratos magnéticos, uma camada de gravação, onde os bits são realmente armazenados e uma camada adicional, que pode ser pensada como parte da cabeça de gravação, mesmo que esteja abaixo da camada de gravação.

Esta camada adicional é usada para guiar o fluxo magnético em um arranjo perpendicular.

No entanto, mesmo o PMR tem uma densidade de área limitada (a quantidade de dados que podem ser armazenados em um prato de um determinado tamanho). Daí a necessidade do EAMR.

EAMR (Gravação Magnética Assistida por Energia) - Aumento do tamanho do armazenamento por meio de manipulação magnética

A limitação da gravação magnética tradicional e perpendicular se deve aos requisitos concorrentes de legibilidade, capacidade de gravação e estabilidade (conhecido como Trilema de Gravação Magnética). O problema é que para armazenar dados de forma confiável para tamanhos de bits muito pequenos, o meio magnético deve ser feito de um material com uma coercividade muito alta (capacidade de manter seus domínios magnéticos e suportar quaisquer influências magnéticas externas indesejadas).

O cabeçote de gravação deve então superar essa coercividade quando os dados são gravados. Mas à medida que a densidade de área aumenta, o tamanho ocupado por um bit de dados torna-se tão pequeno, que o campo magnético mais forte criado pela tecnologia atual, não é forte o suficiente para superar a coercividade do prato (ou em termos de desenvolvimento, inverter o domínio magnético), porque não é viável se criar o campo magnético necessário dentro de uma região tão pequena. Na verdade, existe um ponto em que se torna impraticável ou impossível fazer uma unidade de disco em funcionamento porque a atividade de gravação magnética não é mais possível em uma escala tão pequena.

A coercividade de muitos materiais depende da temperatura. Se a temperatura de um objeto magnetizado for temporariamente elevada acima de sua temperatura de Curie (acima do qual ele perderia suas propriedades magnéticas até esfriar), sua coercividade se tornará muito menor, até que esfrie. (Isso pode ser visto aquecendo um objeto magnetizado, como uma agulha em uma chama: quando o objeto esfria, ele terá perdido muito de sua magnetização.) O HAMR usa essa propriedade dos materiais magnéticos a seu favor. Essa tecnologia pode ser de 2 tipos:

HAMR (Gravação Magnética Assistida por Calor) - HAMR é uma das maneiras de alterar a coercividade de um ponto muito pequeno onde os dados seriam gravados. Nesse caso, um pequeno laser aqueceria o ponto onde os dados deveriam ser gravados, sobre o qual a cabeça de gravação escreveria os dados imediatamente. A mancha esfriaria, sua coercividade retornando ao seu estado anterior, tornando os dados armazenados seguros até que outra gravação fosse necessária. Isso aconteceria na duração de um nanossegundo, tornando o processo energeticamente eficiente também. Os pratos magnéticos folheados tradicionais não podem ser usados ​​devido às suas propriedades magnéticas em relação ao aquecimento, o que significa que novos materiais precisam ser usados.

MAMR (Gravação Magnética Assistida por Microondas) - MAMR é semelhante ao HAMR, mas em vez de calor, frequências de micro-ondas de 20-40 GHz são usadas para diminuir a coercividade do prato, permitindo que o bit seja alterado e os dados sejam gravados. Essas duas tecnologias atingem um resultado semelhante, mas usam meios diferentes para diminuir a coercividade do prato. Vale ressaltar que essas tecnologias só podem funcionar em discos magnéticos (disco rígido) e que mesmo os melhores SSDs não conseguirão atingir os tamanhos de armazenamento propostos em unidades disponíveis comercialmente nos próximos anos.

Resumo e Conclusão - O Futuro do Armazenamento

Os discos rígidos são essenciais para grandes tamanhos de armazenamento por um preço mais baixo. As tecnologias tradicionais de gravação atingiram seus limites em termos de densidade de área. A gravação magnética assistida por energia ou EAMR e as tecnologias que estão sob sua asa, HAMR e MAMR, expandirão a densidade e o tamanho do armazenamento, trazendo enorme capacidade para unidades comerciais e corporativas.

Algumas dessas tecnologias eventualmente chegarão às unidades para o consumidor doméstico, possivelmente até tornando bons discos rígidos para muitos jogos (pois atualmente os jogos estão cada vez maiores - atualmente é muito comum ver jogos ocupando mais de 100 GB no HD).

O futuro incluirá melhorias no EAMR, como gravação magnética de ponto aquecido (HDMR , um avanço direto do HAMR e gravação de padrão de bits (BPR), que aumentarão ainda mais a densidade de armazenamento.