Технологическая новинка была совместно разработана специалистами Hitachi Global Storage Technologies и исследователями из университета штата Висконсин. Для получения отдельных магнитных доменов ими предложено использовать литографию. И в этом нет ничего нового, т.к. уже достаточно давно в ученом сообществе обговаривается тема применения литографии для формирования доменов. Новинка заключается в использовании специального самоорганизующегося полимера, с помощью которого удалось разделить каждую магнитную дорожку на 4 (!), увеличив вчетверо и без того хорошую плотность записи, полученную с помощью литографии. Ориентировочная плотность записи при этом получается в пределах 1 Тбит/кв.дюйм или 0.155 Гбит/кв.см.

На получение таких же показателей ориентируются и другие производители. Но способ, предложенный Hitachi весьма изящен и прост. Для уменьшения ширины дорожки используются свойства материала, а не дорогие и сложные технические решения, связанные с увеличением точности и уменьшением проектных норм.

Применение блокирующего полимера не только увеличивает плотность записи в 4 раза, но и способствует устранению дефектов, неизбежных при применении литографии высокого разрешения, подавляя шероховатости и неровности краев линий. Увеличение количества различного рода дефектов при увеличении разрешения связано с тем, что добиваются его путем разного рода оптических приемов не уменьшая при этом длину волны, потому что для более коротких волн, чем 193 нм очень проблематично отыскать подходящую оптику. А из оптики известно, что при приближении размеров объекта к длине волны определяющую роль начинают играть волновые свойства света (дифракция, интерференция…), в результате чего изображение деталей размывается, искажается, появляются несуществующие на шаблоне детали… Кроме того, при дальнейшем уменьшении размеров начинает проявляться дискретность и неравномерность состава материалов фоторезиста и подложки. Изящность решения с самоорганизующимся полимером в том, что здесь эта дискретность строения материала не только не мешает, а еще и помогает, причем помогает очень сильно. Так, известно, что шаг очередного уменьшения технологических норм равен примерно 1.5. И эти полтора раза достигаются колоссальным потом десятков тысяч ученых и инженеров и временными затратами порядка 1-3 лет.

Впрочем, чтобы у читателя не возникло ложного ощущения, что мол «вот она» технологическая золотая рыбка, благодаря которой жесткие диски будут жить еще очень долго и счастливо, приведем полезные для понимания ситуации соображения. В силу физических особенностей строения жесткого диска, максимальная скорость чтения-записи не растет пропорционально росту плотности записи, а только лишь пропорционально корню квадратному от этой величины.

В то же время, производительность процессоров благодаря переходу на многоядерность растет именно пропорционально плотности элементов на кристалле. Пропускная способность памяти благодаря технологии многоканальности также растет в ногу с производительностью процессоров. А скорость передачи в жестких дисках не может быть выше скорости чтения магнитной головки и она уже сегодня очень отстает и в скором будущем уже не сможет обеспечивать потоком данным прогрессирующие вычислительные мощности процессоров. И это еще пол беды. Ведь, в конце концов на первое время можно поставить две головки или два жестких диска в систему. Но, дело в том, что вместе ростом количества данных, сильно растет и количество файлов, которые нужно закачивать в единицу времени. Ну это и понятно, данные же находятся в файлах, - так вот предположим, что плотность записи настолько велика, что на одной дорожке может разместиться десять файлов. Разные приложения читают файлы с разных дорожек и считывающей головке придется за один оборот пластины 10 раз перескакивать с дорожки на дорожку – такое ни один сервопривод не вытянет. Механика сервоприводов ограничена максимально допустимыми ускорениями, после достижения которых она просто ломается. А ведь будет еще множество ситуаций, когда 2 файла на разных дорожках будут занимать близкие секторы и контроллеру придется выбирать, какой из файлов читать, а после его прочтения нужно будет ждать целый оборот диска для прочтения второго файла, а файлов много... Т.е. если даже на один сервопривод нацепить 10 или даже 100 головок – это не даст большого эффекта из-за увеличения числа файлов, сервопривод не будет успевать переключаться между дорожками. Нужно больше сервоприводов. Да, но уже при 2-х сервоприводах надежность жесткого диска сильно ухудшается. Остается выход – брать больше жестких дисков в систему – сейчас часто так и делают, но это выходит дороже. Или другой выход – использовать твердотельные накопители, или флэш-память, - первое получается еще дороже, а второе имеет низкую пропускную способность.

Выходит инженерам нужно либо находить способы увеличивать надежность «многоприводных и многоголовых» жестких дисков, либо удешевлять и совершенствовать флэш-память (в т.ч. SSD-накопители), либо комбинировать 2 этих подхода. По нашему субъективному мнению именно способы сочетать в системе оба вида долговременной памяти найдут наибольшее распространение, - для небольшого объема часто используемых файлов – флэш, а для всех остальных файлов, которые используются время от времени – прогрессивный жесткий диск. Не исключено, однако, что какой-то из производителей сумеет сочетать достоинства обоих способов в одном изделии – тогда это будет прорыв. Хотя вероятность того, что это будут отдельные изделия несравненно выше, ведь в этом случае у сборщика ПК есть громадный выбор как жестких дисков, так и SSD-накопители, основанных на флэш-памяти и он сам может выбирать лучшее сочетание как по производительности, так и по цене. В общем,  поживем – увидим.

Intel планирует прорыв в создании SSD-накопителей

Скорость SSD компании Mtron достигла 260 МБ/с