Mehr Speicherdichte für HDDs Was ist Two-Dimensional Magnetic Recording (TDMR)?

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

Two-Dimensional Magnetic Recording ist eine Technologie, mit der sich die Speicherdichte von Festplatten (Hard Disk Drives – HDDs) um circa bis zu zehn Prozent erhöhen lässt. Durch das Platzieren mehrerer Leseeinheiten auf den Schreib-/Leseköpfen können die Daten angrenzender Spuren zuverlässiger unterschieden werden. Die Spuren dürfen daher enger aneinander liegen.

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

TDMR ist die Abkürzung für „Two-Dimensional Magnetic Recording“. Es handelt sich um eine Technologie für auf Magnetspeichertechnik basierende Festplatten (Hard Disk Drives – HDDs). Mit Hilfe der Technologie lassen sich um bis zu zehn Prozent höhere Speicherdichten realisieren.

Ursprünglich war das Two-Dimensional Magnetic Recording für Festplatten mit Shingled Magnetic Recording (SMR) gedacht. Two-Dimensional Magnetic Recording ist aber auch für Festplatten mit Perpendicular Magnetic Recording (PMR) oder Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR) beziehungsweise Microwave-Assisted Magnetic Recording (MAMR) geeignet und als generelle Zusatzmaßnahme zur Steigerung der Speicherkapazität einsetzbar. Durch das Platzieren von zwei oder drei Leseeinheiten auf den Schreib-/Leseköpfen können die Daten angrenzender Spuren zuverlässiger unterschieden werden. Die Spuren dürfen daher enger aneinander liegend beschrieben werden.

Vorgestellt wurde TDMR im Jahr 2016. Erste Festplatten mit dieser Technologie erschienen in den folgenden Jahren von Herstellern wie Seagate, Western Digital und Toshiba.

Funktionsprinzip des Two-Dimensional Magnetic Recordings

Je enger eine Festplatte mit Datenspuren beschrieben wird, desto schwieriger lassen sich die Daten der verschiedenen Spuren beim Auslesen unterscheiden. Es tritt die sogenannte magnetische Inter-Track Interference (ITI) auf. Two-Dimensional Magnetic Recording ermöglicht enger aneinander liegende Spuren und damit höhere Speicherdichten, indem das Auslesen der Daten von mehreren Leseeinheiten auf dem Schreib-/Lesekopf erfolgt. Je nach technischer Realisierung sind zwei oder drei Leseeinheiten leicht versetzt angebracht. Sie lesen die eigentliche Datenspur und Teile der benachbarten Spuren. Durch geschicktes Kombinieren der von den verschiedenen Leseeinheiten erhaltenen Signale lassen sich die Anteile der benachbarten Spuren zuverlässiger abgrenzen.

Vor- und Nachteile der TDMR-Technologie

Die Vorteile der TDMR-Technologie sind:

  • höhere Speicherdichten realisierbar, da die Spuren enger beieinander liegen können,
  • bis zu zehn Prozent mehr Speicherkapazität der Festplatte bei gleichen Abmessungen,
  • für verschiedene Verfahren wie SMR, PMR, HAMR und MAMR als Ergänzungstechnik zur Steigerung der Speicherkapazität einsetzbar.

Diesen Vorteilen stehen folgende Nachteile gegenüber:

  • höhere Komplexität des Schreib-/Lesekopfes,
  • leistungsfähigere Controller zur Prozessierung der Signale unterschiedlicher Leseeinheiten notwendig,
  • höhere Herstellungskosten der TDMR-Festplatten.

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