Una vuelta de tuerca a la capacidad de los discos duros, así es FC-MAMR

Se podría decir que los discos duros están en guerra contra ellos mismos, no hace ni siquiera falta que los SSD hagan acto de presencia. El sector lleva retraso, la capacidad aumenta lentamente y el rendimiento todavía menos, por ello, cualquier novedad al respecto es cogida con ganas, como la «nueva» tecnología de Toshiba: FC-MAMR, ¿cómo consigue mejorar la grabación de una tecnología que ya lo hacía?

Es posible, quizás más que posible, probable, que esta tecnología no termine llegando en breve a los discos duros del usuario, al mercado común, pero no por ello hay que ignorarla, al revés, es el paso previo al hecho de implementarse a bajo nivel y bajo coste. Toshiba ha diseñado una nueva línea y serie de discos duros llamada MG09, la cual es la primera en integrar la nombrada tecnología FC-MAMR, una vuelta de tuerca a lo ya conocido y de por sí novedoso, ¿cómo lo han hecho y en qué consiste?

El concepto de MAMR como base fundamental para lograr dar un paso adelante

MAMR

Coger lo «viejo» (nótese la ironía) y mejorarlo, eso es exactamente lo que ha hecho Toshiba al escoger la tecnología MAMR (Microwave-assisted Magnetic Recording) como base. Para comprender lo poco que sabemos sobre FC-MAMR vamos a conocer primero desde donde parte, puesto que sin esta información fresca es posible que no entendamos dónde están las mejoras por parte de los japoneses.

MAMR es una tecnología complicada, puesto que usa resonancias y frecuencias mediante un STO en unos rangos de 20 GHz a 40 GHz mientras el cabezal del HDD está grabando en el plato. Es decir y para simplificar el concepto:

Aplica un campo magnético (que no electromagnético, ojo) para debilitar el área de grabación y su fuerza al cambio. Con estas altas frecuencias mediante el STO se consigue gastar menos energía y grabar de forma más precisa, lo que directamente implica más datos en la misma área útil, mejorando con ello la capacidad del HDD.

MAMR

Lógicamente, esto implica una serie de nuevos materiales, nuevas piezas mecánicas, torques y cabezales por supuesto. Lo que se consigue con todo esto es que los electrones polarizados cambien y «giren» su estado mediante el oscilador, requiriendo menos energía que un cabezal normal, mejorando la densidad por centímetro cuadrado y no provocando cambios en la temperatura más allá de la que se consigue actualmente en un HDD.

¿Se puede mejorar algo que ya de por sí parece del futuro?

Pues sí, con tecnología que ya es presente y está en el mercado. El concepto de FC-MAMR ha sido catalogado como muy prometedor para extender la densidad de grabación de los discos duros. Evidentemente esto se refiere de cara al futuro, porque como hemos dicho los HDD de los japoneses son una realidad para cualquier empresa que pueda pagarlos.

FC-MAMR viene de Flux-Control Microwave-Assisted Magnetic Recording, donde lógicamente todo gira en torno al concepto de Flux-Control. Hay realmente muy poca información sobre ello, así que cuando Toshiba explique todo con más detalle ampliaremos este artículo con todos los detalles, pero entre tanto vamos a explicar el cómo funciona.

¿Qué es FC-MAMR y cómo mejora a un HDD?

Toshiba-FC-MAMR-head-diagram

Seguro que sabemos cómo funciona el cabezal de un disco duro, pero repasemos brevemente porque las cifras lo merecen: tenemos uno o varios cabezales de lectura y escritura que se dividen en dos partes o polos donde un campo magnético los atraviesa constantemente para poder realizar la lectura o escritura en el plato.

Bien, pues esa distancia con la tecnología MAMR es de solo 20 nm, lo que implica un grado de precisión del mismo jamás visto hasta ahora, puesto que hablamos de una pieza mecánica que se mueve sin parar y que además necesita un nanosegundo para grabar o leer el campo magnético y sus bits. Con esto en mente llega FC-MAMR, donde Toshiba lo que logró fue aplicar una corriente para polarizar el STO mediante una corriente continua.

¿Qué lograron? Inducir la oscilación y con ello cambiar la magnetización del STO para así producir un campo magnético de microondas más preciso. En otras palabras, magnetizando la dirección que produce el STO modificaban el campo del plato. Pues bien, a este control del STO y de la magnetización se le denominó como Flux-Control.

FC-MAMR-head

Lo que se consigue con todo esto es fortalecer el campo magnético de grabación generando con ello menos microondas, lo que nos lleva a una intensidad de dicho campo magnético mejorada. Básicamente se consigue grabar datos en el plato con mejor intensidad y gastando menos energía, siendo más preciso y con ello se logra aumentar el rendimiento de escritura del cabezal y la capacidad del disco.

Toshiba aseguró que en sus simulaciones muestran la efectividad de aumentar la corriente de polarización, donde se consiguieron alcanzar velocidades de escritura de 3 Gbit/s sin mermar la seguridad de los datos o del HDD en sí mismo. Dichas pruebas aseguran que la actuación del Flux-Control se completa en solo 0,5 nanosegundos, sin pérdidas de energía y con total precisión, donde consigue debilitar la zona seleccionada y fortalecer las colindantes, facilitando el giro y cambio de estado del plato y los datos.

Un consumo reducido en reposo y muy competitivo en máximo rango de RPM

Los primeros datos mostrados dentro de la gama MG09 de HDD empresariales de Toshiba arrojan datos muy sorprendentes de esta tecnología FC-MAMR, y es que los discos solo consumen 0,23 vatios como cifra máxima mientras que están inactivos (MG09 de 18 TB), donde la media de ellos es de 8,74 vatios.

Por si fuese poco, esta tecnología FC-MAMR también es compatible con PWC como caché de escritura persistente y PLP para prevenir y proteger de pérdidas de energía a cada modelo, algo importantísimo en servidores, donde ningún bit puede perderse o escribirse mal.

Sobre el sector de consumo, es posible que no veamos este tipo de HDD, principalmente porque Toshiba va a dar luz verde a su tecnología MAMR de segunda generación y con ello, en teoría, igualará a FC-MAMR para lanzar así discos duros para el consumidor con más capacidad y a precio competitivo. El mayor problema es que al ritmo que se desarrolla todo ahora mismo esto significa tranquilamente 5 años si todo va bien, porque de momento este tipo de tecnologías no se ha adelantado a las fechas, sino al contrario.

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