Harddisks met 1 terabit/inch² door magnetoresistief effect

Hitachi heeft in samenwerking met een aantal Europese universiteiten een effect ontdekt dat het mogelijk moet maken om harde schijven met meer dan één terabit per vierkante inch te produceren. Het magnetoresitieve effect, genaamd Coulomb blockade anisotropic magneto-resistance, zou volgens Hitachi goed zijn voor een honderd keer zo grote elektrische weerstand als andere magnetoresitieve effecten, waardoor leeskoppen voor harddisks gemaakt kunnen worden die meer dan één terabit per vierkante inch kunnen uitlezen. De technologie is uitgetest bij een temperatuur van -269° Celcius, maar de wetenschappers hebben berekend dat het effect ook bij normale temperaturen zal plaatsvinden. Magnetoresistieve effecten worden al langer uitgetest ten behoeve van de gegevensdichtheid van harddisks, maar de technologie leidde tot op heden niet tot een dergelijke schaalvergroting. Bij het Hitachi-experiment werd gebruik gemaakt van een single-electron transistor met een dikte van vijf nm die bestond uit een Ga-Mn-As ferromagnetische halfgeleiderfilm.

Reacties (93)

[Verwijderd]

Wat uitbreiding in dit artikel zou best handig zijn, ik snap de hoofdlijnen, maar wat ze nou gedaan hebben is me echt een raadsel.

[delaregulus]

De leeskop in een harddisk is gevoelig voor het wisselende magnetisme op de platter. Hoe gevoeliger de leeskop hoe kleiner het magnetische signaal hoeft te zijn en dat zou kunnen betekenen dat de grootte van de gebiedjes die een bit voorstellen omlaag kan. Waardoor er meer bits op een zelfde oppervlak passen. Verhoging van de rotatie snelheid is wellicht ook een optie.

Wat hier gezegd wordt is dat er een transister is ontwikkeld van een specifiek materiaal dat een enorm veel grotere gevoeligheid heeft voor magnetisme. Het wordt magnetoresistief genoemd omdat het juist de weerstand is die sterk verandert onder invloed van het magnetische signaal. De weerstand is hetgeen dat uiteindelijk een rol speelt bij het omzetten van het magnetische signaal naar een electrisch signaal.

[TD-er]

Je kunt wel een lees/schrijf-kop maken die veel gevoeliger is, maar boven een bepaalde dichtbeid zul je toch echt op andere materialen over moeten stappen voor de platter zelf, omdat de magnetische lading anders niet behouden blijft, maar in elkaar over loopt.

Staat deze maand in de NLse C'T een kort stukje over en daarin geven ze aan dat ze hiervoor experimenteren met nanotubes. Die moet je dan lokaal verhitten met bijvoorbeeld een laser en dan kun je de bitjes schrijven.

[Ranzy]

Google...

Dit is meer dan genoeg info voor de gemiddelde tweaker, hij weet nu dat er een nieuwe techniek is om enorm grote HDD's te maken in de toekomst...

[foppe-jan]

nieuws: Eerste holografische opslagapparaat ziet het levenslicht

[i8086]

nieuws: Eerste holografische opslagapparaat ziet het levenslicht

Dan is deze beter:

nieuws: Hitachi: in december holografische opslagapparatuur

[Phyxion]

Er staat een klein stukje over in de bron:

The MR effect, which represents a phenomenon that electric resistance strengthens by magnetism, is observed at less than 10% using the obsolete MR head, less than 100% using the GMR head, which is the most used today, and about 400% in fundamental tests using the TMR head, which is increasingly used these days. The newly found CBAMR effect sharply boosts these MR effects by 100 times at a breath. In experiments, the group created a single-electron transistor consisting of 5-nm thin Ga-Mn-As ferromagnetic semiconductor film, and confirmed more than 100 times stronger electric resistance using the transistor.

Veel meer kon ik er ook niet over vinden. Overigens zou dit zeker mooi zijn als het goed werkt. Meestal duurt het wel een tijd voordat we deze technologie echt zelf kunnen bekijken, maar de HD's kunnen in ieder geval nog een mooi stuk groeien hiermee.

[H3llrais3r]

de dichtheid is groter gemaakt en de leeskop leest meer,dus het werkt aan allebei de kante--> meer snelheid en meer schijfruimte...

[joco]

kun je beter in raid 10 gaan werken met 4 raptor schijven

Dan gaat je toegangs tijd ook weer omlaag (tenminste als de raid controller of software het goed doet) De eerste schijf (vand de raid 1) die het er dichts bij staat begint zo snel mogelijk met data geven.

[Pruttelpot]

@ Ferry heibrink,

Rotatiesnelheid verhoogt alleen de zoeksnelheid bij gelijkblijvende dichtheid.
Grotere gegevensdichtheid en er komt meer informatie onder de leeskop door per rotatie.

[.oisyn]

@ Pruttelpot

Waar je het over hebt is de hoeveelheid data die per seconde gelezen/geschreven kan worden. De toegangssnelheid heeft te maken met de tijd die je moet wachten voor de juiste data onder de leeskop zit. De dichtheid van de schijf maakt daarbij niet uit; als je je data net gemist hebt zul je weer een hele rotatie moeten wachten - deze tijd heeft puur te maken met rotatiesnelheid en niets met datadichtheid.

Bovendien is de kans groot dat de rotatiesnelheid omlaag moet om de hoeveelheid data daadwerkelijk te kunnen verwerken.

[The mindkiller]

ik heb wat op wiki kunnen vinden over coulomb blokade. ik snapte er namelijk ook nix van.
http://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb_blockade

[flippy]

nederlands is ook wel tof met zulke zware kost
http://nl.wikipedia.org/wiki/Coulombblokkade

[GarBaGe]

En dat terwijl perpendiculair recording ook nog niet zijn maximum heeft bereikt.
De combinatie van de 2 kan ervoor zorgen dat de huidige 3,5" schijven een maximale capaciteit krijgen van vele tientallen tot honderden TBs.
(Perpendiculair recording alleen al is goed voor schijven tot 5 TB)...

[Verwijderd]

als je eens goed rekent dan weet je dat de oppervlakte van 1 platter(zo heten die dingen toch) ongeveer 12 vierkante inch is. Wat betekent ongeveer 1200 GB per platter. En ik heb geen idee hoeveel er van deze dingen er in een harddisk kunnen worden gebruikt voor deze techniek.

[Zwartoog]

Bijna. 1200Gb/platter = 1200/8 = 150GB/platter.

@ hiostu: owja, ik vond het al zo'n 'magere' vooruitgang. Ik moet ook niet gaan rekenen als het nog zo vroeg op de dag is

[hiostu]

@zwartoog

12 vierkante inch x 1 Tb = 12 Tb per platter.

Dus 1500 GB per platter. Je hebt een 0 te weinig in je berekening. 1 TB = 1000 GB.

[Verwijderd]

Er wordt over TERA-bits gesproken gedeelt door 8 is dat ruwweg 1200 GiB, bovendien 150GB/platter is volgens mij al achterhaald.

[Verwijderd]

12 terabit / 8 = 1,5 terabyte

[meddle]

Een TB is 1000GB, dus het word 12x1000=12000GB.

[TD-er]

Je vergeet de omzetting van bit naar Byte ("b" vs "B")
Dat is een factor 8.
Verder ben je nog wat opslag kwijt aan error-correctie en zit er in het midden een stuk waar je geen data kwijt kunt, dus die factor 10 is al vrij krap.
Daarnaast heeft een cirkel van 3,5" diameter maar 9,6 Inch^2 oppervlakte, dus ik vermoed dat die 12 vierkante inch ook nog eens het oppervlak is aan beide kanten.

[masser120]

Laten we het er maar gewoon op houden dat je 1TB per platter krijgt, al is het maar voor het gemak...

[Verwijderd]

Verkeerde redenatie...

Je kunt de effecten niet optellen. Je moet EN een systeem hebben om je bits klein genoeg te maken, EN een kop die ook nog eens gevoelig genoeg is om die kleine bits nog te kunnen lezen.

Als perperndicular recording tot 5 TB gaat, *dan is dat dus de limiet*, ongeacht hoe gevoelig je harddisk kop is.

[Verwijderd]

Begrijp ik het goed dat je bij traditionele harddisks een kast nodig hebt zo groot als een koelkast om al die harddisks in te plaatsen en dat je met deze nieuwe type harddisk letterlijk een koelkast nodig hebt om het in te plaatsen? Per saldo dus geen ruimtewinst?

[Verwijderd]

Leiding met vloeibaar helium naar je pctje is genoeg.

[Verwijderd]

Die gasten zijn goed bezig, eerst dit bericht:

nieuws: Hitachi: in december holografische opslagapparatuur

en nu dit...Ben heel erg benieuwd wat ze over twee weken weer ontdekken..

[walterg]

De technologie is uitgetest bij een temperatuur van -269° Celcius, maar de wetenschappers hebben berekend dat het effect ook bij normale temperaturen zal plaatsvinden.

Mijn laatste scheikunde en natuurkunde lessen zijn al een jaar of 12 geleden maar waarom hebben ze dat dan niet getest in plaats van berekend?

[T.C]

Dat komt omdat de wetenschappers eerst willen weten of iets theoretisch mogelijk is voordat de praktijk getest wordt.

Een praktijktest is veel duurder dan het berekenen, wanneer berekeningen aangeven dat iets mogelijk is willen ze dat geld wel uitgeven.

Verder is het wel een goede stap wanneer deze dingen uitkomen.

[walterg]

Dat komt omdat de wetenschappers eerst willen weten of iets theoretisch mogelijk is voordat de praktijk getest wordt.

Mee eens, en waarschijnlijk is er een hele simpele verklaring voor... maar... het klinkt gewoon raar als iemand een experiment zou doen bij een temperatuur van bijna 0 K om vervolgens te zeggen "oh, het kan volgens onze berekening ook bij kamertemperatuur".

[Dutch_Razor]

Een hele theorie op t bord kalken lijkt me duurder dan de stikstofkraan dichtdraaien...

[_Thanatos_]

Ook al zou deze technologie in toekomstige harddisks verweven worden, dan nog merken we er niets van. De capaciteiten blijven ondanks de vooruitgang in technologie met muizenstapjes tegelijk toenemen. Zie perpendicular recording. Dat zien we nu in een aantal schijven terug, maar de toename van capaciteit gaat verhoudingsgewijs nog net zo sloom als 5 jaar geleden.

Wat is het nu, 750GB? Nou laat ze maar es NU een schijf van 4TB op de markt brengen. DAT is pas vooruitgang. DAT is pas een paar honderd euro waard.

[Ikke_Niels]

Alleen moet je dan niet aan prijzen van een paar honderd euro denken, daarbij MEN zo'n schijf moet niet crashen (dus je moet minimaal raid 1 draaien).

[Lightning502]

wat zeg je?

[Aapenootjes]

Nou, eigenlijk dat je er 2 moet kopen om eentje te gebruiken als backup (door middel van mirror), omdat je niet 4TB aan data kwijt wilt zijn als je harde schijf crashed.

[kozue]

Voor hun is het economisch gezien niet interressant om consumentenschijven van 4TB uit te brengen. Hoe kleiner de disks, hoe meer ze er van verkopen. Als jij een disk heb van 200G is die na een tijdje wel vol, en sommige kopen dan een grotere disk als ze niks weg willen/kunnen gooien.
Aan de andere kant moeten ze wel steeds grotere schijven uit blijven brengen, anders verkopen ze helemaal niks meer. Ik bedoel, wie zou er nou een disk kopen van 10G tegenwoordig. Je installeert je OS erop en het is vol

[Chemist]

Waar het in het kort op neer komt is het volgende: het verschil tussen een 0 en een 1 op een platter is meetbaar als een verschil in potentiaal (volt dus). Normaal gesproken is het verschil dusdanig groot dat er meerdere elektronen nodig zijn voor het verschil in potentiaal, maar met deze methode is het mogelijk om 1 electron te gebruiken voor het potentiaalverschil. Hierdoor is het ook mogelijk om dus veel meer 0en en 1en per vierkante centimeter te plaatsen.

(ja, ik ben even heeeeel kort door de bocht gegaan, maar het gaat om het algemene idee).

[Verwijderd]

Idd.. Het lezen is nu dus ook opgelost, voor het schrijven kunnen we gebruik maken van het magnetische veld van gepolariseerd laserlicht om plaatselijke 'atomen' van 0 naar 1 te schakelen.

Zie deze link

[Hero of Time]

Wat ik er zo uit begrijp is dat ze andere metalen hebben gebruikt om zo een hogere weerstand te creeëren wat weer gelijk staat aan meer opslag.

Ze moeten een behoorlijk koude omgeving hebben gemaakt als ze op 4 graden Kelvin zitten. Even ter verduidelijking, 1 graden Kelvin is het uiterste nul punt van temperatuur. Lager dan dat is niet te meten en is dan ook nog niet gehaald. Als er iets met die temperatuur in aanraking komt, zou het per direct moeten bevriezen.

[Paultje3181]

nee hoor... 0 Kelvin (en niet graden Kelvin) is het absolute NULpunt (hence the name...). En het zou niet per direct bevriezen, het zou bevroren zijn (aangezien de moleculen allemaal stil staan). Wat jij zegt is dat op het moment dat de temp bereikt wordt alles bevriest (vanaf dan)

[klaasvaag]

en 4 Kelvin is vrij eenvoudig te bereiken door een en ander in een grote thermosfles met vloeibaar helium op atmosferische druk te dopen. En zo gebeurt dat dus meestal ook.

[Verwijderd]

heel mooi allemaal maar hoe kom jij aan vloeibaar helium??? Dat moet ook gekoeld worden slimmerik

[Confusion]

Een thermosfles met vloeibaar helium? Die is in no-time leeg door verdamping; het is geen vloeibaar stikstof, waar je gerust een bekertje van kan neerzetten. Niet voor niets gebruik je bij natuurkundige experimenten met vloeibaar helium crystotaten, grofweg gezegd: metalen cylinders met in het centrum een klein bad vloeibaar helium, waar omheen een vacuum mantel, waar omheen een mantel met vloeibaar stikstof, waar omheen een vacuum mantel. En dan nog verdampt er ongeveer 5 liter per dag, uit een bad van ongeveer 20 liter. Als je experimenten gaat doen waarbij warmte vrijkomt, bijvoorbeeld door het gebruik van een supergeleidende magneet, dan gaat het nog veel harder. Bovendien kost vloeibaar helium ongeveer 7 euro per liter om te fabriceren (uit gerecycled verdampt helium; 'vers' helium is een stuk duurder).

[Verwijderd]

En het zou niet per direct bevriezen, het zou bevroren zijn (aangezien de moleculen allemaal stil staan)

Dat is een zinloze discussie: één van de basiswetten van de thermodynamica is nl. dat 0 kelvin nooit bereikt kan worden.

heel mooi allemaal maar hoe kom jij aan vloeibaar helium??? Dat moet ook gekoeld worden slimmerik

Dat kan bereikt worden via het zogenaamde smoorproces. Het komt erop neer dat een gas cyclisch geëxpandeerd wordt. Door voortdurende expansie van je gas kunnen heel lage temperaturen bereikt worden.

[oeLangOetan]

Dat is een zinloze discussie: één van de basiswetten van de thermodynamica is nl. dat 0 kelvin nooit bereikt kan worden.

Je kan het wel oneindig dicht benaderen wat eigenlijk hetzelfde is als 0 bereiken.

[Daimanta]

Neen, lim 1/n met n -> inf. is gelijk aan 0 als oneindig bereikt wordt alleen zal dat nooit bereikt worden(hoewel je er heeeel dicht bij in de buurt kan komen zoals 0,00000000001 oid).

[Pikkemans]

Bij 0 Kelvin is het allemaal niet bevroren.. maar valt het uit elkaar..

[chicky]

Het woord bevriezen betekent het overgaan van één agregatie toestand, naar een andere (van vloeibaar naar vast). dit heeft niets met 0 Kelvin te maken, aangezien dit per stof (vast, vloeibaar of gas) anders is.

Tevens is het niet zo dat per definitie bij 0 Kelvin stoffen uit elkaar vallen. Het beteknt alleen dat de moleculen stil staan. dit van der Waals krachten blijven wel degelijk bestaan.

[Verwijderd]

Bij het Hitachi-experiment werd gebruik gemaakt van een single-electron transistor met een dikte van vijf nm die bestond uit een Ga-Mn-As ferromagnetische halfgeleiderfilm.

maar natuurlijk, dat ik daar zelf niet opgekomen ben

[Defspace]

Lijkt me toch vrij duidelijk dat er getest is met een transistor welke 1 electron per puls doorlaat welke gemaakt is van Ga-Mn-As materiaal inplaats van de normale NPN/PNP transistor.
Oftewel: Ga = Galium, Mn = Mangaan en As = Arseen

[Verwijderd]

niet in je mond stoppen dus...

[Verwijderd]

Sorry hoor, maar PNP/NPN zegt niets over de gebruikte materialen hoor.

Die letters geven de polariteit aan:
* De PNP-transistor = (n-halfgeleiderlaag ingesloten door twee p-halfgeleiderlagen)
* De NPN-transistor = (p-halfgeleiderlaag ingesloten door 2 n-halfgeleiderlagen)
(bron wikipedia)

[theHankyPanky]

dat zeg ik, gamma