S Kilonožkou na data

Kapacita pevných disků založených na magnetickém principu dnes stále roste díky zvyšování plošné hustoty ukládan


Kapacita pevných disků založených na magnetickém principu dnes stále roste díky
zvyšování plošné hustoty ukládaných dat. Tento přístup je ale omezen dvěma
limity, na které technici dříve nebo později narazí. Prvním omezením jsou
fyzikální principy, které neumožní zvyšovat hustotu magnetického záznamu nad
určitou úroveň, druhým limitem je rychlost, s jakou se mohou data přenášet z
disku do počítače a naopak. Oběma těmto překážkám má čelit technologie
"millipede", která je již nyní vyvíjena v laboratořích IBM.
Českým ekvivalentem slova "millipede" je "stonožka". Ačkoli je český výraz ve
vyjádření množství nepoměrně střídmější než výraz anglický, ani jeden z nich
přesně nevyčísluje počet končetin zmíněného živočicha. Nám však v přeneseném
smyslu tohoto slova nejde o končetiny, ale o rozměr čipu, který by mohl v
budoucnu nahradit současné hlavičky pevných disků. A tady leží pravda někde
uprostřed mezi češtinou a angličtinou čip, který se v současné době u IBM
testuje, má totiž čtecí a záznamové pole o velikosti 32 x 32, tedy 1 024 prvků,
což znamená, že je schopen v jednom časovém okamžiku načíst nebo uložit na
záznamové médium 1 KB dat. Kilonožka z titulku článku není tedy nový člen klubu
Rychlých šípů, má to být jen úsměvný pokus o přesnou terminologii.

Vyšší hustota záznamu
Zatímco dnes se při výrobě čipů měří v řádu mikrometrů, na počátku příštího
století by se velikost jednotlivých funkčních prvků čipu měla scvrknout na
nanometry. Na této technologii jsou již dnes postaveny funkční vzorky výše
zmíněného millipedu, tedy jakési nové paralelní zapisovací a čtecí hlavy
pevných disků budoucnosti. Ale začněme od základu. Kde a jak budou uložena
data, s nimiž bude tento čip pracovat?
Podle výzkumníků IBM s přechodem na nanometrové technologie skončí éra
magnetického záznamu. Alternativou k němu je termomechanický zápis dat na tenké
polymerové filmy, na nichž se bude velikost jednotlivých zaznamenaných bitů a
mezer mezi nimi pohybovat v rozmezí 30-40 nm. Při tomto způsobu zápisu již bylo
dosaženo hustoty záznamu 500 Gb na čtvereční palec, což je více než 40x víc,
než nejlepší výsledky při magnetickém zápisu.

Zápis a čtení
V laboratořích IBM zkoušejí práci s takovýmito daty prostřednictvím hlavy se
záznamovou a čtecí maticí o velikosti 32 x 32 prvků. Proto je i povrch média
rozdělen na elementární políčka o velikosti 32 x 32 bitů, které jsou čteny a
zapisovány současně.
Zápis probíhá termomechanickou cestou. Ty z prvků hlavy, jejichž úkolem je
zapsat na disk jedničku, se zahřejí a přitlačí na polymerový film, který je
záznamovým médiem. Ten se v těchto místech roztaví a vzniknou prohlubně v řádu
nanometrů, reprezentující jednotlivé bity záznamu.
Čtení probíhá rovněž na termálním principu. Jednotlivé prvky hlavy se opět
zahřejí, přiloží se k záznamovému médiu (na rozdíl od zápisu ovšem bez tlaku) a
zkoumá se jejich chladnutí, způsobené odvodem tepla záznamovým médiem. Po-kud
zapadne čtecí prvek do prohlubně v médiu, odvod tepla je díky vlastnostem média
větší, než pokud čtecí prvek zůstane na povrchu.
Mazání uložených dat probíhá po větších celcích zahřátím datového média v
příslušné oblasti. Tím dojde k jeho vyrovnání, tedy k odstranění prohlubní
reprezentujících jedničky.

Konstrukce "disku"
Vývojáři zvažují různé koncepce ukládání dat na toto zařízení. Je samozřejmě
možné vyjít z tradičního schématu pevného disku, čtecí a záznamovou hlavu
umístit na výkyvné raménko a data ukládat do soustředných kružnic na rotujícím
médiu. Jako výhodnější se však ukazuje spíše princip, který připomíná plochý
skener záznamové médium se v tomto případě pohybuje na unášecím kříži pod
záznamovou a čtecí hlavou stejně, jako dokument pod čtecím zařízením skeneru.
Data z téhož souboru je vždy vhodné ukládat na co nejkompaktnější část plochy
záznamového média, což zjednoduší proces čtení a především hromadného mazání.
9 3033 / Mafn









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.