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新型磁帶技術使數據存儲抗干擾能力更強

新型磁帶技術使數據存儲抗干擾能力更強

2020-10-09 Comments 0 Comment

據外媒報導,將數據存儲在磁帶上,聽起來可能會讓人覺得很復古,但實際上,由於磁帶的數據密度很高,它仍然被廣泛用於存檔。現在,東京大學的研究人員使用一種新材料製作了磁帶,這種材料可以實現更高的存儲密度和更強的抗干擾能力,同時還可以使用高頻毫米波向磁帶寫入數據的新方法。

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固態硬盤、藍光光盤和其他現代數據存儲技術可以快速寫入和讀取,但它們的存儲密度並不是最好的,而且擴大規模的成本也很高。雖然磁帶自20世紀80年代以來就沒有在消費者層面上流行過,但在數據中心和長期檔案存儲領域,其較慢的速度是為更高的數據密度所付出的可接受的代價。

不過當然總有改進的空間,在新研究中,東京的研究人員開發出了一種新的存儲材料,同時也開發出了一種新的寫入材料的方法。該團隊表示,它應該具有更高的存儲密度、更長的壽命、更低的成本、更好的能源效率和更高的抗外界干擾能力。

“我們的新磁性材料叫做epsilon氧化鐵,它特別適合長期數字存儲,”該研究的首席研究員Shinichi Ohkoshi說。“當數據被寫入它的時候,代表比特的磁態就會對外部雜散磁場產生抵抗力,否則可能會對數據產生干擾。我們說它具有很強的磁各向異性。當然,這個特點也意味著,首先寫入數據的難度更大;不過,我們也有一個新穎的方法來解決這部分問題。”

adma202004897-fig-0002-m.jpg

為了寫入數據,該團隊開發了一種新方法,他們稱之為聚焦-毫米波輔助磁記錄(F-MIMR)。頻率在30到300GHz之間的毫米波對準了epsilon氧化鐵帶,同時在外部磁場的影響下。這使得磁帶上的粒子翻轉其磁性方向,從而產生一點信息。

“這就是我們如何克服數據科學領域所謂的’磁記錄三難’,”該研究的作者Marie Yoshikiyo說。“三難問題描述的是,為了提高存儲密度,你需要更小的磁性粒子,但更小的粒子伴隨著更大的不穩定性,數據很容易丟失。所以我們必須使用更穩定的磁性材料,並產生一種全新的方式來寫入它們。讓我驚訝的是,這個過程也可以很省電。”

該團隊還沒有詳細說明新技術的存儲密度到底有多大–相反,這項研究似乎是一個概念驗證。這意味著還有很多工作要做,團隊估計基於該方法的設備可能會在5到10年內投放市場。在同一時間段內,我們可能會看到許多迥然不同的存儲技術開始嶄露頭角,比如激光蝕刻玻璃玻片、全息薄膜、DNA和活體細菌的基因組,不過改善現有的基礎設施總是有好處的。

這項新研究發表在《先進材料》雜誌上。

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