¿Cuál es el siguiente paso en la tecnología HDD?

Una nueva tecnología PMR para las HDD

La tecnología de grabación magnética bidimensional (TDMR por sus siglas en inglés) es un nuevo método PMR de almacenamiento de datos en una unidad de disco duro (HDD). Actualmente, Samsung está investigado este método y ha declarado que comenzará a incorporar dicha tecnología a sus HDD el año que viene.

La TDMR, que se basa en la idea de la grabación magnética perpendicular (PMR), se enfrenta al mayor de sus problemas cuando la densidad de las pistas es muy alta, la distancia entre pistas muy corta y la anchura de los cabezales de lectura magnéticos superior a la de la pista de datos. La calidad de las señales de datos que recibe el cabezal de lectura empeora desde el momento en que las pistas de datos son más estrechas y comienzan a afectarse mutuamente: un efecto denominado interferencia magnética entre pistas (ITI). Esto dificulta todavía más las operaciones de lectura de los cabezales (lectores) de la HDD. Desafortunadamente, si bien los cabezales de escritura pueden diseñarse más pequeños, los cabezales de lectura carecen de la capacidad de afrontar este problema.

La TDMR, como su propio nombre indica, combina cabezales de lectura múltiples para leer una sola pista de datos. La tecnología de grabación magnética bidimensional utiliza un conjunto de cabezales para leer los datos de una o varias pistas adyacentes. Esto permite que los controladores de la HDD reciban flujos de datos del ratio de la relación señal/ruido mejorados y determinen la información correcta basándose en los datos recibidos desde diversas ubicaciones.

Samsung afirma que el uso de cabezales de lectura diferentes posibilita el incremento de un 10 % adicional de la densidad de área en comparación con la SMR. Mediante la combinación de las tecnologías SMR y TDMR, Seagate cree poder aumentar la densidad de área de los platos de la HDD en un 10 o un 20%, aproximadamente, en oposición a los platos PMR tradicionales de la actualidad.

Otras tecnologías próximas que no son PMR

Para guardar mayor cantidad de datos en un plato existen otras dos tecnologías que los fabricantes están explorando actualmente: la HAMR (grabación magnética asistida por calor) y la BPMR (grabación magnética con patrón de bits).

La HAMR permite la escritura de bits más pequeños al utilizar un láser de diodo integrado en el cabezal de grabación magnética para calentar el disco en el que se escribirán los datos. El láser se focaliza en el disco mediante un dispositivo óptico de campo cercano y el punto láser pequeño (de décimas de nanómetro) calienta el disco magnético localmente para facilitar el cambio de la dirección de magnetización, que es el modo en que se escriben los bits. El calor provoca que los granos magnéticos pierdan su efecto superparamagnético durante un corto periodo de tiempo, lo cual permite la creación de granos magnéticos menores y una densidad de área más alta. Cuando este pequeño punto se enfría, los datos se quedan congelados, se estabilizan y se leen del modo habitual. La HAMR podría incrementar la densidad de área a 1,5 terabits por pulgada cuadrada, el doble de la densidad de los discos duros actuales. El 2017 podría ser el año de la salida al mercado de los discos de validación empresarial y se estima que su disponibilidad se extienda para el 2018.

BPMR son las siglas en inglés de los medios de grabación con patrón de bits, que también abordan el problema de la densidad. Con este método, los granos se asientan en “islas” elevadas creadas por medio de nanolitografía. Para no adentrarnos aquí en demasiados detalles técnicos, diremos que su objetivo es reducir el tamaño de los granos. Así, la equivalencia entre un grano y un bit se consigue colocando un solo grano magnético en cada una de las “islas” de un medio con patrón de bits, aumentando así aún más la densidad de todo el plato de la HDD.

A pesar de que su inventor, Toshiba, se encuentra actualmente investigando diversos aspectos de la tecnología BPMR, no es probable que la lance al mercado en un futuro próximo, y si lo hace, esta tecnología estará al alcance de los consumidores dentro de 10 o 15 años.

Conclusión

Estamos presenciando el desarrollo simultáneo de varias tecnologías cuyo objetivo es sacar el máximo partido a las unidades de disco duro magnéticas. Algunos de los problemas que presentan y que hemos explicado son más sencillos de abordar que otros y lo más probable es que las compañías estén deseosas de sacar sus productos al mercado cuanto antes para que su negocio HDD continúe en funcionamiento al tiempo que compite con los proveedores de SDD.

Es probable que ciertas tecnologías duren más en el mercado de lo que se espera. Las HDD para SMR, por ejemplo, seguirán entre nosotros de momento, ya que la TDMR y la HAMR todavía no están listas para su comercialización. Es más probable que estas tecnologías se combinen en el futuro a medida que se comercializan: por ejemplo, tanto la SMR como la TDMR pueden utilizarse junto con la HAMR. La BPMR, por otro lado, si se lanza al mercado, se utilizará de manera independiente, dado que la mayoría de los problemas y dificultades que presenta están aún por resolverse.

En cualquier caso, sí podemos asegurar que si todas estas tecnologías están a punto de salir al mercado, los especialistas de recuperación de datos van a tener que adquirir los conocimientos necesarios para abordar los nuevos problemas que conllevan. De lo contrario, la recuperación física de los datos en un entorno cada vez más atomizado se convertirá en imposible.