Graphen könnte Festplatten radikal verbessern, wenn wir nur Dinge erledigen könnten

Diese Site kann über die Links auf dieser Seite Affiliate-Provisionen verdienen. Nutzungsbedingungen.

Es ist schon eine Weile her, dass wir über Graphen gesprochen haben. Während die Substanz vor einigen Jahren eine Welle von Innovationen und Entdeckungen auslöste, haben praktische Probleme bei der Herstellung sie von den meisten Produkten ferngehalten. Forscher haben herausgefunden, dass es für Festplatten großartig sein könnte, aber wir müssen noch viele Hardwareprobleme lösen, bevor dies geschieht.

Festplattenhersteller wenden sich zunehmend esoterischen Methoden zu, um Leistung und Fähigkeiten zu verbessern. Heliumgefüllte Festplatten sind in Rechenzentren und Unternehmensmärkten weit verbreitet. Die Verwendung von Helium in diesen Einheiten senkte ihre Betriebstemperaturen und ermöglichte es den Herstellern, mehr Geschirr in den gleichen Raum zu stellen, teilweise durch die Verringerung des Raums zwischen den einzelnen Schüsseln. In jüngerer Zeit haben die Hersteller von Laufwerken die Unterstützung für Technologien wie HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) und MAMR (Microwave Assisted Magnetic Recording) angenommen.

Auf dieses Experiment, ersetzten die Forscher die kohlenstoffbasierte Beschichtung (COC) der Transmissionsscheiben durch ein bis vier Schichten Graphen. Graphen ist unglaublich dünn, schützt vor Korrosion und ist über einen Temperaturbereich stabil. Dies sind ideale Eigenschaften angesichts der Betriebsumgebung innerhalb einer Festplatte.

Graphen Bild von AlexanderAlUS, CC BY-SA 3.0

Nach Angaben des Teams reduzierten diese Graphenschichten die Korrosion um das 2,5-Fache und erhöhten die Dichte der Übertragungsflächen um den Faktor 10 auf eine Kapazität von mehr als 10 TB / s.

„Der Nachweis, dass Graphen als Schutzschicht für konventionelle Festplatten dienen kann und HAMR-Bedingungen standhält, ist ein sehr wichtiges Ergebnis. Dies wird die Entwicklung neuer Festplatten mit hoher Flächendichte weiter vorantreiben “, sagte Dr. Anna Ott vom Cambridge Graphene Center, eine der Co-Autoren dieser Studie.

Die Verbesserung der Übertragungskapazität um den Faktor 10 bei gleichzeitiger Reduzierung des Korrosionsverschleißes klingt für alle Beteiligten nach einem Gewinn/Gewinn, aber all dies hat einen interessanten Aspekt. Seagate hat dies vor einigen Wochen diskutiert, als es seine Dual-Aktuator-Laufwerke auf den Markt brachte.

Mit zunehmenden Antriebskapazitäten wird es für Antriebshersteller immer schwieriger, hohe IOPs (Input/Output Operations per Second) zu garantieren. Single-Aktor-Laufwerke waren auf Dauer nicht mehr in der Lage, Festplatten in dem für QoS benötigten Leistungsbereich zu halten. Lösungen wie der kurze Hub eines Antriebs verbessern den IOD auf Kosten der Kapazität.

Eine Erhöhung des Festplattenspeichers um den Faktor 10 scheint zusätzliche Leistungsverbesserungen zu erfordern, um diese zu nutzen. Festplattenhersteller haben sich von 10K- und 15K-RPM-Laufwerken entfernt, weil sie laut und laut waren und viel Strom verbrauchen. Sie neigten auch dazu, die Leistung benachbarter Einheiten aufgrund von Vibrationen zu beeinträchtigen. Vibrationen können die Leistung einer Festplatte verlangsamen oder dazu führen, dass sie vollständig stoppt.

Das noch größere Problem ist natürlich die Schwierigkeit, Graphen selbst herzustellen. Wir haben noch keine Methode entwickelt, um es zuverlässig zu produzieren. Wie Harvard feststellt: “Derzeit besteht der beste Weg zur Herstellung von Graphen darin, Graphit, wie man ihn mit einem Bleistift verwenden könnte, zu nehmen, eine Schicht mit normalem Büroklebeband zu entfernen und dann die einschichtigen Graphenblätter zu trennen.”

“Eine Schicht mit normalem Büroband entfernen” ist eine charmante und skurrile Produktionsmethode, die sich im kleinen Maßstab und scheußlich eignet, wenn Sie Material in eine Produktionsumgebung integrieren möchten. Graphen wurde in einigen anderen Produkten verwendet, Halbleiter waren nicht der Hauptmarkt, aber es ist sehr schwierig, mit dem für die Fabrikintegration erforderlichen Maßstab zu arbeiten. Vor einigen Jahren ergaben Tests, dass etwa die Hälfte des zum Verkauf stehenden Graphens eigentlich gewöhnlicher Graphit war, was wenig zur Akzeptanz oder Forschung beigetragen hat. Hoffentlich hat sich diese Situation gelöst.

Jetzt lesen:

Hinterlasse eine Antwort