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Toshiba erfindet das 3D-Auslesen und -Beschreiben von Magnetfestplatten (MAMR)

Schreib-Lesekopf

Auch wenn der Titel vielleicht etwas reißerisch klingt: Toshiba hat die Idee, einen Schreib-/Lesekopf zu entwickeln, der in der Lage ist, über mehrere Schichten gestapelter Substrate auf einer Festplattenscheiben hinweg Daten auszulesen und zu schreiben, indem dabei Mikrowellen eingesetzt werden. So kann man in der Tat diese Technologie quasi als 3D-artiges Festplatten-Schreiben und -Lesen bezeichnen.

Die MAMR- Technologie (Microwave Assisted Magnetic Recording) wurde anlässlich der 20. Internationalen Konferenz über Magnetismus (ICM) im Juli 2015 in Barcelona vorgestellt. Es erinnert an das Prinzip des Auslesens-/Beschreibens von mehrschichtigen optischen Speicherplatten wie DVD9 oder Blu-Ray sowie einige andere Variationen von opto-magnetischen Platten, die in den letzten Jahrzehnten vorgestellt wurden. Aber da endet die Ähnlichkeit schon: Bei der neuen Technologie, die Toshiba entwickeln will, wird nicht auf optische Verfahren gesetzt. Hier wird nur Magnetismus und Elektromagnetismus genutzt.

Eine Technologie im Fluss…

Man muss sich bei der neuen Toshiba-Technologie-Vorstellung darüber klar sein, dass es sich um Ergebnisse aus der Forschungs- und Entwicklungsabteilung handelt, die vielleicht in zwei bis drei Jahren ausgereift sein können. Die Idee hinter der 3D-Technologie liegt darin, dass an einer Stelle auf der Scheibe mehrere getrennte Daten aufgezeichnet werden können. Die Anzahl der Bits hängt hierbei von der Anzahl der gestapelten Schichten ab. Beim Betrieb wird nur von einem ganz spezifischen Ort, einer bestimmten Ebene, zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt und mit einer einzigartigen Wellenlänge des Mikrowellensenders die Resonanzschwingung erfasst, wobei der Sender am Magnetkopf angelegt wird.

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Wenn dann die richtige Wellenlänge aktiviert wird, können die Daten der Ebene 1, 2 oder höher zugeordnet werden und sind in einem Zustand, bei dem man sie auslesen oder überschreiben kann. Allerdings muss man sich darüber klar sein, dass bei dieser Technologie das Beschreiben der Platte in der Regel komplizierter als das Auslesen ist. Besonders, wenn man bedenkt, dass es sich um mehrere Stapel von Schichten handelt. Normalerweise wird eine beträchtliche Energiezufuhr benötigt, um die Polarität des Speichermediums umzukehren. Bei der Hinzugabe der Mikrowellen-Frequenz, mit der die Schicht bei dieser Technologie in Resonanz gebracht wird, wird generell nicht mehr Energie benötigt, als wenn es sich um eine Schicht auf der ersten Stapelstufe handeln würde. Dabei ist es genau diese sogenannte ferromagnetische Resonanzfrequenz, die bei jeder Schicht unterschiedlich und spezifisch ist.

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Toshiba steht hier an der Spitze der Forschung

Um selbst heraus zu finden, wo genau man derzeit mit seiner Forschung steht, wird der Schwerpunkt von Toshiba nun auf das Design des Mikrowellen-Resonanz-Elements gelegt, sodass es zukünftig auf immer kleinere Bits zugreifen – also schreiben und lesen – können soll. Mit der MAMR-Technologie erwartet Toshiba die Speicherdichte auf der Plattenoberfläche im Vergleich zu den bisherigen Festplatten zu verzehnfachen. Darüber hinaus sieht Toshiba seine neue Technologie als deutlich attraktiver an als die HAMR-Technologie (Heat Assisted Magnetic Recording) von Samsung, weil es bei MAMR in Laufe der Zeit zu keinen Problemen mit Entmagnetisierungen kommen soll.

Bildquelle: Toshiba