Neue Technologien für den Fortbestand der Festplatte

Der Feind der Festplatten ist der Thermostat. Diese Geräte speichern Daten in Bits, mikroskopisch kleinen Punkten auf der Speicherschicht einer Festplatte. Die einzelnen Bits bestehen aus ungefähr 50 bis 100 Kobalt-Platin-Körnern. Wenn diese Körner in einer bestimmten Ausrichtung magnetisiert werden, repräsentiert das Bit entweder eine „1“ oder eine „0“.

Um die Flächendichte zu erhöhen, also die Menge an Daten, die auf eine einzelne Speicherplatte innerhalb einer Festplatte passen, haben Ingenieure die Größe der Bits und Körner im Verlauf der Jahre immer weiter verkleinert. Dadurch konnten PC-Hersteller die Kapazität von Festplatten von wenigen Megabyte auf über 100 Gigabyte steigern.

Patterned Media unter dem Mikroskop. Die kleineren Punkte in dem Bild auf der linken Seite haben einen Durchmesser von 50 Nanometer, während die größeren Punkte auf dem rechten Bild 500 Nanometer haben. Hitachi konzentriert sich auf die Punkte mit 50 Nanometer. Die unterschiedlichen Farben der Punkte zeigen an, in welche Richtung sie magnetisiert sind. (Quelle: Hitachi Global Storage Technologies)

Aber die zunehmende Verkleinerung hat zu magnetischen Körnern geführt, die nur noch ungefähr 8 Nanometer lang sind. (1 Nanometer ist ein Milliardstel Meter.) Wenn man die Körner noch weiter verkleinert, könnte das dazu führen, dass sie ihre magnetische Ausrichtung bereits bei Zimmertemperatur ändern und so die Daten zerstören – ein Aspekt des so genannten „superparamagnetischen Effekts“, der zuerst Mitte der 90er Jahre von Stan Charap an der Carnegie Mellon University beobachtet wurde. Und wenn man die Zahl der Körner in jedem Bit verringert, würde dies auch ohne sonstige Änderungen zu vermehrtem Rauschen und geringerer Zuverlässigkeit führen.

Mit der Einführung von Festplatten in Perpendikulartechnik, bei der die Bits übereinander gestapelt werden, haben die Hersteller noch einmal Zeit gewonnen. Aber dies ist auch keine Lösung für das Problem, dass man die physischen Strukturen nicht weiter schrumpfen lassen kann.