 | | Diskovi mogu da se proizvode korišćenjem već postojećih litografskih procesa, bez zamene skupe opreme |
Iako se očekivalo da je budućnost masovne memorije u Solid State Drives uređajima, hard‑disk se ne predaje. Sredinom oktobra najavljena je nova tehnologija skladištenja podataka koja povećava gustinu pakovanja čak šest puta u odnosu na trenutna rešenja. Važan udeo u pomenutom rešenju ima i natrijum‑hlorid, poznatiji kao obična kuhinjska so.
Nova tehnologija potiče iz Singapura. Poznato je da se u Singapuru i Tajlandu nalazi najviše fabrika za proizvodnju hard‑diskova. One su uglavnom vlasništvo Seagate‑a i Western Digital‑a, kompanija koje stoje iza 90 odsto svetske ponude hard‑diskova.
Bolja organizacija, gušće pakovanje
Na ideju o korišćenju kuhinjske soli u HDD litografiji došao je dr Joel Yang sa Instituta IMRE (Institute of Material Research and Engineering) singapurske Nacionalne agencije za nauku, tehnologiju i istraživanja, još u vreme kada je bio postdiplomac na MIT‑u (Massachusetts Institute of Technology). On je tamo osmislio metod korišćenja rastvora kuhinjske soli, a sada se nalazi na čelu tima koji je tu ideju materijalizovao.
Kod hard‑diska podaci se beleže na magnetnom materijalu koji se litografskim postupkom nanosi na ploču diska. Nanose se čestice magnetnog praha čije su dimenzije u aktuelnim tehnologijama 7-8 nm, i to slučajnom raspodelom po površini ploče diska, pa je za smeštaj količine podataka od jednog bita potrebno više desetina takvih čestica (klaster). Na taj način se može dostići gustina podataka do 500 Gb po kvadratnom inču (0,5 Tb/in2).
 | BMP povećava gustinu pakovanja podataka korišćenjem litografskog postupka sa elektronskim zracima visoke rezolucije. Tim postupkom formira se superfina struktura čestica nanometarskih dimenzija
(kliknite za veću sliku) |
Nova tehnologija BMP (Bit‑Pattern Media) povećava tu gustinu korišćenjem litografskog postupka sa elektronskim zracima visoke rezolucije. Tim postupkom formira se superfina struktura čestica nanometarskih dimenzija. Umesto haotično raspoređenih čestica magnetnog praha, nanose se uređeni nizovi čestica veličine 10 nm. Svaka se može upotrebiti za smeštaj jednog bita informacije, pa se na prostoru iste površine povećava gustina zabeleženih informacija.
BMP tehnologija
Za magnetni film koji se nanosi na podlogu danas se koriste strukture zasnovane na legurama kobalta ili platine. Profesor Yang i njegov tim uveli su višeslojne strukture zasnovane na kobaltu i paladijumu ili kobaltu i platini. Ukupna debljina filma je oko 23 nm. Eksperimenti su pokazali da su najbolje rezultate ostvarili sa slojem Co (0,3 nm) / Pd (0,9 nm), ispod koga je sloj Ta (5 nm) / Pd (3 nm), a dodaje im se i zaštitni sloj od Pd (3 nm). Takva struktura se može nanositi na sobnoj temperaturi.
Da bi se povećala gustina pakovanja, treba smanjiti veličinu čestica ili broj čestica na koje se beleži jedan bit. Donja granica broja čestica određena je odnosom signal‑šum, dok je veličina čestice ograničena superparamagnetnom granicom u skladu s termalnom stabilnošću pri magnetizaciji. Zbog toga se u postojećim procesima mogla postići gustina do 1,5 Tb/in2. Yang‑ov tim nije bio zadovoljan, pa je proces unapredio litografskim EBL postupkom (e‑beam lithography) vrlo visoke rezolucije čime se dobija gustina do 10 Tb/in2.
Tim je eksperimentalno ostvario gustinu 1,9 Tb/in2 (sa česticama od 20 nm), 3,3 Tb/in2 (sa 15 nm), 4,4 Tb/in2 (13 nm) i 6,2 Tb/in2 (11 nm). S obzirom na to da kvalitet nanostrukture znatno opada s povećanjem gustine (dolazi do degradacije rasporeda čestica), zadovoljavajući kvalitet ostvaren je za gustine do 3,3 Tb/in2, uz razmak između pojedinih čestica od oko 5 nm.
Tajanstvena uloga kuhinjske soli
 | | (kliknite za veću sliku) |
Dr Yang je ustanovio da se potapanjem ploče diska u rastvor natrijum‑hlorida ostvaruju brojne dodatne mogućnosti manipulacije magnetnim prahom koji se nakon potapanja nanosi na površinu. Može se vrlo precizno manipulisati njihovim rasporedom i veličinom, pa se mogu nanositi i superfine strukture sa česticama manjim od 4,5 nm.
Kako je izjavio u intervjuu Rojtersu, dr Yang nije siguran koju funkciju u tome ime kuhinjska so, ali je činjenica da ona značajno utiče na reorganizaciju nanostruktura unutar diska. Dr Yang je napravio niz eksperimenata i sa drugim vrstama soli (natrijum‑bromidom, natrijum‑jodidom i natrijum‑fluoridom), ali je natrijum‑hlorid dao najbolje rezultate.
Tako je ostvarena više od šest puta veća gustina u odnosu na aktuelne hard‑diskove. U budućnosti ona će biti i mnogo veća, pa bi kapacitet diska mogao dostići 18 TB (i više od toga).
Put do novog procesa
Prednostima ove tehnologije treba dodati i to da se diskovi mogu proizvoditi korišćenjem već postojećih litografskih procesa, bez ikakvog ulaganja u dodatnu skupu opremu. Ipak, dr Yang ističe da će postojeći procesi biti korišćeni samo za prve modele hard‑diskova koji će imati dva do tri puta veći kapacitet od postojećih. Za šest puta veći kapacitet (i više od toga) biće potrebno još nekoliko godina istraživanja i razvoj novog litografskog procesa.
Nova tehnologija podrazumeva kreiranje staza u vreme kada je litografski proces već otpočeo – samo na taj način se može ostvariti smeštaj jednog bita po čestici magnetnog praha. Takav princip ima i svojih prednosti, s obzirom na to da kod već formiranih staza (na primer kod CD i DVD diskova) laser ima dodatno opterećenje zbog visoke preciznosti koju treba ostvariti kako bi se laserski zrak zadržao na stazi.
Prvi hard‑diskovi zasnovani na dr Yang‑ovoj tehnologiji trebalo bi da se pojave na tržištu već 2013. godine. Očekuje se da će, uz brži pristup i veći kapacitet, oni biti i jeftiniji od aktuelnih diskova, pošto su nedavno cene ovih uređaja skočile zbog masovnih poplava na Tajlandu, zbog kojih je dobar deo tih fabrika trenutno zatvoren. Zalihe će jedva istrajati do početka naredne godine, a onda... zašto se ne bi pravilo nešto novije i bolje?
| 
