Mehr Festplattenkapazität Was ist Microwave Assisted Magnetic Recording (MAMR)?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Microwave Assisted Magnetic Recording ist ein technisches Verfahren, das in modernen Festplatten zur Steigerung der Speicherkapazität zum Einsatz kommen kann. Hersteller wie Western Digital oder Toshiba entwickeln beziehungsweise produzieren Festplatten basierend auf MAMR. Laut Planungen sollen mit dem Verfahren bis zum Jahr 2025 Festplatten mit Speicherkapazitäten von bis zu 40 Terabyte möglich werden.

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
(Bild: © aga7ta - Fotolia)

Die Abkürzung MAMR steht für „Microwave Assisted Magnetic Recording“. Es handelt sich um ein noch recht neues technisches Verfahren, das die Speicherkapazität von Festplatten steigert. Um die Speicherdichte zu erhöhen, verwendet das Verfahren einen speziellen Schreibkopf, der die Magnetisierung der rotierenden Scheiben (Platter) durch die Erzeugung eines Mikrowellenfelds erleichtert.

Vor allem die Unternehmen Western Digital und Toshiba sind in der Entwicklung und/oder Produktion von Festplatten auf Basis dieses technischen Prinzips aktiv. Konkurrenzhersteller wie Seagate setzen auf alternative Verfahren wie HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording).

Microwave Assisted Magnetic Recording bietet gegenüber HAMR den Vorteil, dass das Verfahren keine neuen Materialien für die Platter benötigt. Nach Planungen von Western Digital sollen dank der Technik bis zum Jahr 2025 Festplatten mit einer Kapazität von bis zu 40 Terabyte realisierbar werden. Schon heute sind MAMR-Festplatten mit Speicherkapazität deutlich über zehn Terabyte verfügbar.

Funktionsweise von Microwave Assisted Magnetic Recording

Um die Speicherkapazität herkömmlicher Festplatten zu steigern, sind höhere Aufzeichnungsdichten notwendig. Es müssen mehr Bits pro Fläche auf den Platter geschrieben werden. Zur Magnetisierung der Platter ist eine gewisse Mindestenergie notwendig. Nur so ist sichergestellt, dass die Information über einen längeren Zeitraum sicher gespeichert bleibt.

Die immer kleiner werdenden Schreibköpfe haben mit herkömmlicher Technik Probleme, diese Mindestenergie zur Magnetisierung zu erzeugen. An dieser Stelle kommt die Mikrowellentechnik zum Einsatz. Ein Spin-Drehmoment-Oszillator (Spin Torque Oscillator – STO) am Schreibkopf erzeugt ein elektromagnetisches Feld. Diese Art von Hilfsenergie reduziert die vom Schreibkopf zur Magnetisierung aufzubringende Stärke des magnetischen Felds. Es werden deutliche kleinere Schreibköpfe realisierbar, die schmalere Datenspuren erlauben und mehr Bits je Fläche magnetisieren. Die vom STO erzeugten elektromagnetischen Wellen liegen in einem Bereich zwischen 20 und 40 Gigahertz.

Abgrenzung und Vorteile von MAMR gegenüber anderen Verfahren wie HAMR

Ein weiteres Verfahren, das die Datendichte von Festplatten steigert, ist das Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR). Im Gegensatz zum Microwave Assisted Magnetic Recording verwendet HAMR eine Laserdiode, die den Schreibvorgang durch punktuellen Energieeinsatz (Hitze) unterstützt. Dadurch ist es auch bei diesem Verfahren möglich, mit kleineren Schreibköpfen und geringerer magnetischer Energie zu schreiben. Der Einsatz der durch den Laser erzeugten thermischen Energie bedingt allerdings einige Anpassungen der Festplattentechnik. MAMR hat gegenüber HAMR den Vorteil, dass sich herkömmliche, in der PMR-Technik (Perpendicular Magnetic Recording, deutsch: Senkrechtaufzeichnung) bewährte Magnetscheiben verwenden lassen und die Lebensdauer der Laserdiode nicht die Zuverlässigkeit der Festplatte negativ beeinflusst.

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