Neue Festplatten-Techniken im Check

HAMR - das Heat-assisted Magnetic Recording

von - 28.05.2014
Um die Datendichte der Festplatten weiter zu erhöhen, greifen die Hersteller auf die HAMR genannte Technik zurück. HAMR steht für Heat-assisted Magnetic Recording, zu Deutsch: wärmeunterstützte Magnetaufzeichnung.
HAMR: Bei der Technik Heat-assisted Magnetic Recording – HAMR – erhitzt ein Laser in den Schreib-/Leseköpfen der Festplatte die Plattenoberfläche. Der Vorteil: Dadurch lässt sich die Platte mit geringeren Feldstärken magnetisieren und die Datendichte der
HAMR: Bei der Technik Heat-assisted Magnetic Recording – HAMR – erhitzt ein Laser in den Schreib-/Leseköpfen der Festplatte die Plattenoberfläche. Der Vorteil: Dadurch lässt sich die Platte mit geringeren Feldstärken magnetisieren und die Datendichte der Magnetscheiben signifikant erhöhen.
HAMR macht sich dabei einen besonderen physikalischen Effekt zunutze. Erhitzt man einen magnetisierbaren Werkstoff über eine bestimmte Temperatur hinaus, dann lässt er sich mit einem schwächeren Magnetfeld magnetisieren.
Wendet man diesen Trick bei Festplatten an, dann lässt sich die Magnetfeldstärke stark reduzieren und die magnetisierbaren Speichereinheiten der Festplatten können noch enger zusammenrutschen.
Weil sich aber nicht einfach die gesamte Festplatte auf die benötigte Temperatur von mehreren Hundert Grad bringen lässt, müssen einzelne Bereiche der Festplatte gezielt erhitzt werden.
Dazu verwendet HAMR einen Laser, der in den Schreib-/Lesekopf der Festplatte integriert ist. Der Laser erhitzt punktuell die Plattenoberfläche und der Schreib-/Lesekopf kann anschließend die Speichereinheit magnetisieren.

Bis 60 TByte Kapazität

Dank der HAMR-Technik lässt sich die Speicherkapazität einer Desktop-Festplatte den Schätzungen nach auf 60 TByte erhöhen. Das entspräche dem 15-Fachen der momentanen Kapazität. Bei Notebook-Festplatten liegt die Grenze hingegen schon bei 20 TByte.
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Festplatte mit Flash-Speicher: Eine Hybridfestplatte kombiniert zwei Speichertechniken in einem Laufwerk. Der langsame Magnetspeicher fasst bei aktuellen Modellen zwischen 320 und 2000 GByte, der schnelle Flash-Speicher nur 8 GByte.
Konditionierung: Bei jedem Programmstart protokolliert die Hybridfestplatte, welche Dateien gelesen wurden, und kopiert sie in den Flash-Speicher. Der nächste Programmstart ist schneller, weil die Dateien schon im Flash-Speicher bereitstehen.
Protokoll des Windows-Starts: Seagates Hybridfestplatten beschleunigen den Windows-Start, indem sie ab dem Einschalten des Rechners die ersten 45 Sekunden der Leseaktivität protokollieren. In dieser Zeit startet Windows normalerweise komplett durch.
Flash-Speicher kann nur gelesen werden: Wenn Sie Dateien speichern, dann landen sie ohne Umweg auf der Festplatte. Nur beim Lesevorgang kommt der zusätzliche Flash-Speicher ins Spiel. Eine Hybridfestplatte beschleunigt das Schreiben also nicht.

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Verdampfendes Schmiermittel

HAMR ist wegen der großen Hitzeentwicklung nicht unproblematisch. Die Plattenoberfläche wird normalerweise durch ein Schmiermittel geschützt. Durch die Hitze des Lasers verdampft das Schmiermittel aber und lässt die Plattenoberfläche ungeschützt zurück.
Seagate plant deshalb, zusätzliches Schmiermittel in Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu speichern und die Plattenoberfläche bei Bedarf nachzuschmieren. Irgendwann wäre das Ersatzschmiermittel aber ebenfalls aufgebraucht.

HAMR-Festplatten ab 2014

Seagate hat vor, noch in diesem Jahr eine erste Festplatte mit HAMR-Technik auf den Markt zu bringen. Die Kapazität soll bei 6,4 TByte liegen. Das entspräche einem Zuwachs von 60 Prozent bei der Speicherkapazität gegenüber derzeit erhältlichen Festplatten. Festplatten mit 20 TByte Kapazität sollen erst 2020 erhältlich sein.
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