Une course sans fin pour augmenter les capacités de stockage sur supports magnétiques
Prospectif : La technologie du stockage magnétique sur les disques durs a connu une évolution significative ces dernières années. Après l'enregistrement magnétique perpendiculaire (PMR), l'enregistrement magnétique en bardeaux (SMR) et l'enregistrement magnétique à assistance thermique (HAMR), la prochaine avancée semble impliquer des supports HAMR multicouches pour empiler verticalement les bits qui constituent nos précieuses données numériques.
Seagate a récemment présenté sa plate-forme de stockage Mozaic 3+, qui implémente la technologie HAMR pour les disques durs de 30 To. Le géant américain du stockage collabore désormais avec Sony pour développer de nouvelles têtes d'écriture HAMR afin de répondre aux besoins de stockage toujours croissants de l'industrie technologique. Dans un avenir proche, Seagate devra peut-être explorer des territoires inexplorés tels que les supports magnétiques double couche pour ses produits HAMR.
Des chercheurs de Seagate, du NIMS et de l'Université de Tohoku ont récemment publié une étude dans Acta Materialia, proposant une nouvelle approche du stockage HAMR qui pourrait fonctionner dans une configuration multicouche. En enregistrant des bits sur plusieurs couches au sein du même support magnétique, une tête HAMR de nouvelle génération pourrait atteindre des densités surfaciques sans précédent, fournissant potentiellement 60 To, voire 120 To d'espace de stockage sur un seul disque dur.
L'étude souligne la croissance significative du Big Data due à la transformation numérique de l'Industrie 4.0 à l'Industrie 5.0, entraînant une demande accrue de stockage de données numériques. Les disques durs continuent de jouer un rôle majeur dans l'industrie en tant que principaux périphériques de stockage dans les centres de données. Avec l’essor des modèles à grand langage, des chatbots IA et des algorithmes ML d’analyse des données, la demande de stockage devrait augmenter dans les années à venir.
L'enregistrement multiniveau n'est pas un concept nouveau dans l'industrie du stockage. Les disques optiques, tels que les Blu-ray et UltraHD Blu-ray, peuvent désormais intégrer deux, trois ou même quatre couches pour accueillir de grandes quantités de données sur un seul disque. De même, les cellules de mémoire flash NAND des disques SSD peuvent stocker plus d'un bit dans le même espace vertical. Même si des supports magnétiques multicouches ont été proposés dans le passé, des produits pratiques n'ont pas encore fait leur apparition sur le marché grand public.
La solution proposée par la nouvelle étude implique deux films nanogranulaires de FePt-C séparés par une couche « cassante » de Ru-C avec une structure cristalline cubique. En ajustant les champs magnétiques et les niveaux de température appliqués par les têtes HAMR, les deux films FePt-C PMR peuvent stocker de manière fiable différents bits dans le même espace vertical.
Les chercheurs ont testé leur idée à l’aide de mesures magnétiques et de simulations d’enregistrement magnétique assisté par chaleur, démontrant que les supports de stockage double couche pouvaient fonctionner efficacement au sein d’un boîtier HDD. De plus, le support multicouche pourrait permettre un enregistrement magnétique à 3, voire 4 niveaux sur le même plateau.
