Тънкослойният диск позволява драстично увеличаване на капацитета. Технологията за магнитно съхранение има нещо друго
Понякога мъртвите имат дълъг живот. В известен смисъл това се отнася и за традиционната технология за магнитно съхранение. Отново и отново изтласкани в предполагаема конкурентна ситуация от по-новите технологии, компютърната лента и купчините дискове успяха да запазят, ако не и да разширят, своето предимство. Отговорът на отпечатването на нови носители за съхранение винаги е бил повече информация за единица площ и в същото време по-ниски разходи. За 25 години от въвеждането на магнитната технология плътността на съхранение на твърдите дискове се е увеличила от 110 kbits на квадратен инч на над 3000 kbits и цената на мегабайт е спаднала от 75 на 2,25 долара. Касетата и записът все още предлагат ли допълнителен потенциал за развитие или в близко бъдеще те ще бъдат заменени от по-нови технологии?
Този въпрос има два аспекта: от една страна, този на устойчивостта на отдавна установени носители, от друга страна, този на увеличаването на местата за съхранение, които могат да бъдат постигнати разумно (на единица площ с едновременно намаляване на разходите за съхраняван символ).
Като разглеждаме текущата ситуация и възможните промени в нея, нека оставим медии като компютърна лента и flexy диск извън картината. Поради доминиращото желание за възможно най-голяма взаимозаменяемост и годност за архивиране, лентата е най-силно обвързана със стандарт при използването на възможния потенциал за съхранение на всички носители. То има
По отношение на цената, тя стана по-привлекателна през последните десет години (от преди 200 до сега 30 марки), но не е имала по-нататъшно увеличение на плътността на съхранение след въвеждането на режима на запис GCR през последните години - макар и тук поради новите стандарти за запис все още биха били възможни значителни уплътнения.
Авантюристично развитие
От друга страна, дискетата или флекси дискът удвоиха капацитета си през последните години благодарение на новите процеси на запис (напр. MFM кодиране) и дори увеличиха капацитета си четирикратно благодарение на възможността за запис от двете страни, но допълнителни увеличения изглежда са с оглед на неизбежните технически усилия от страна на устройството няма смисъл, особено след като те биха унищожили голямото предимство на устройството, ниската му цена.
Така че тук трябва да се позоваваме само на магнитния диск, който вероятно е преживял най-авантюристично развитие през последните 20 до 25 години. Нека си припомним: през 1964 г., с въвеждането на дисковото хранилище на IBM 2311, стекът предлагаше общ капацитет от 7,3 MB с плътност на съхранение от 110 Kbits на квадратен инч. Цената на мегабайт по това време беше 75 долара. Днес, тъй като генерирането на 3350 дискови устройства за съхранение с постоянно монтиран в устройството дисков модул все още не се е превърнал в общ стандарт, достигнахме капацитет от 317,5 MB на вретено и 3058 KBit на квадратен инч. Цената на мегабайт също е спаднала драстично - до $ 2,25 (виж: A. S. Hoagland, Storage Technology, в "Компютър" 5/79).
За да разберат хората какво означава това технологично, един екскурз: С въвеждането на така наречената технология „Winchester“ преди шест години беше направена важна стъпка към допълнително увеличаване на плътността на записа. В новото поколение главите за четене/запис бяха интегрирани за първи път в подредения корпус. В допълнение, както в случая на стека 3330, повърхността на магнитен диск е била запазена за така наречените серво записи, които са били използвани за точно намиране на позицията на пистата. Това означаваше, че предишната зависимост от корекциите на минутно задвижване, от които зависи само от това дали стек може да се чете на устройство, различно от това, на което е написано, вече не съществува. По този начин разстоянието от песен до песен може да бъде намалено, но в същото време магнитният слой на диска трябваше да бъде значително по-тънък и главата за четене/запис да лети по-ниско над повърхността. По-тънки и по-ниски, защото това може да се постигне само като се гарантира, че посоченият импулс не надвишава определена повърхност и въпреки това е гарантирано достатъчно ниво за отчитане.
Елиминира въображението
За споменатото по-горе поколение 3350 това означава, че дебелината на слоя е около 0.8 Ám, а височината на полета, т.е.разстоянието между повърхността и главата, е около 0.5 Ám. В кои измерения е необходимо да се произвежда и след това да се работи в ежедневни операции е просто извън въображението на никого. Независимо от това, в този момент трябва да се помни стресираното сравнение с човешката коса: тя е с дебелина около 60 Ám.
На фона на тези удивителни размери възможни ли са допълнителни увеличения на плътността на записа и най-вече на разумни производствени разходи? Да го кажа веднага, да.
Ето второ отклонение: Ако казахме по-горе, че слоят трябва да бъде възможно най-тънък, за да може записаният сигнал да бъде записан в изключително тесен повърхностен сегмент, то чрез намаляване на дебелината на слоя още повече, разстоянията от сигнал до сигнал както в надлъжен, така и в намаляване в страничната посока. С други думи, повече потоци се променят на песен и повече песни на дискова повърхност. (От физическа гледна точка това се определя, наред с други неща, от факта, че полето, генерирано от процепа в главата за четене/запис, прониква в слоя перпендикулярно.) От днешна гледна точка обаче ограниченията са резултат от дебелината на слоя от около 0,5 µm и височината на полета от 0,25 ам. Имайте предвид, че това се отнася за технологията "Winchester", която вече може да се нарече класическа, когато се използва покритие от железен оксид.
Постижими са 15 000 промени на потока на инч (fci) и 1000 песни на инч (в сравнение с 6500 fci и 480 писти от типа 3350) и в някои случаи вече са приложени в по-малък мащаб. Ограничението до голяма степен се диктува от нивото на отчитане, което въпреки цялата електроника на главата трябва да бъде поне 50 до 100 FV, за да се постигне достатъчно съотношение сигнал/шум. Поне с въвеждането на тези параметри ще бъде постигнато петкратно увеличение на текущия максимален капацитет.
На този етап обаче би имало и повече капацитет и тук предполагаме, че k може да се получи с различен метод на запис. Обичайните методи изискват поне една промяна на потока, за да запишат малко, но теоретично е възможен метод, при който се записват три бита с две промени на потока, но това включва значителни разходи за електроника.
Що се отнася до разходите за бит, „би било погрешно да се надяваме на същия фактор, споменат по-горе, само с обратния знак. Това е така, защото увеличаването на плътността на запис е свързано с нарастващите производствени разходи. Въпреки това, може да се каже, че битът ще бъде по-евтин!
Във всеки случай, сегашната технология за магнитно съхранение все още има дълъг живот и преди да бъде заменена с други методи, тя ще може да изтегли още една стрелка от своя колчан. Това е тънкослойната плоча, която благодарение на по-високите стойности на магнитната остатъчност на чистия метал позволява дебелината на слоя от около 300 Angstroms и по този начин допълнително драстично увеличаване на капацитета. С известна сигурност този запис все още ще намери своята търговска употреба през 1980-те. Така че в къщата няма системно прекъсване, а "само" еволюционна стъпка.
* Гюнтер Малман, пресцентър на BASF, Лудвигсхафен