Sind Laser die Zukunft der HDD? – Teil 2

FestplatteErst vor wenigen Tagen berichteten wir über den Einsatz von Lasern in Festplatten, welche die Geschwindigkeit dieser um ein vielfaches steigern werden. Doch war ein Teil der Informationen noch aus dem Jahre 2007 und auch einige Fragen aus dem Kommentar-Bereich sind interessant. So zum Beispiel ob es möglich ist, mit der Laser-Technik nur Daten zu schreiben oder auch Daten zu lesen? Wir haben uns daraufhin direkt mit Dr. Daniel Stanciu in Verbindung gesetzt – das Ergebnis der langen Unterhaltung können Sie nun hier lesen.

Die letzten Schätzungen seitens Stancius gingen von etwa 10-15 Jahren bis zur Marktreife entsprechender Festplatten aus – doch woran liegt das? Folgende Auflistungen stammen direkt von Herrn Dr. Daniel Stanciu und wurden bestmöglich ins Deutsche übersetzt:

  • Wie bekommt man einen Femtosekunden-Laser in eine HDD? Denn Femtosekunden-Laser sind groß und extrem teuer im Vergleich zu gebräuchlichen Massenspeichern.
  • Wie können wir hohe Datendichten erreichen? Um hohe Datendichten zu ermöglichen, ist es nötig, den Laserstrahl zu fokussieren (wie bei optischen Laufwerken). Problematisch wird es hier in doppelter Hinsicht. Zum einen ist der zu fokussierende Punkt kleiner als die Wellenlänge des benutzten Lichts (Anm.d.Red.: Ein AMD-Mitarbeiter beschrieb dies passend als „Einen Lidschatten mit einer Malerrolle zu zeichnen“). Zum anderen wird zur Änderung der Polarisation des Magnetfeldes polarisiertes Licht benötigt. Leider wird die Polarisation bei optischen Elementen, welche ersteres ermöglichen, wieder aufgehoben.


Nun gelang es verschiedenen Forschergruppen, beide Probleme auf die eine oder andere Weise zu lösen.

  • Ich war letztes Jahr bei Seagate zu einem Forschungsseminar und wir stellten uns die Frage: Was würde passieren, wenn wir einen Picosekunden-Laser (ps) nutzen? Sollten die Ergebnisse erfolgversprechend ausfallen, wäre der Einsatz kostengünstiger ps-Laser, welche klein genug für reale Speichermedien sind, möglich. Zusammen mit den Leuten von Seagate führte ich Experimente durch und wir hatten mit ps-Lasern Erfolg. Zwar liegt die Übertragungsrate damit vorerst bei maximal ~1 TBits/s (Standard HDD: 1 GBit/s), aber der Einsatz ist günstig genug – Problem gelöst!
  • Das zweite Problem wurde von einem sehr bekannten Unternehmen aus Straßburg (Frankreich) gelöst. Sie schafften es, ein optisches Element zu entwickeln, welches zirkular-polarisiertes Licht fokussieren kann – Problem ebenfalls gelöst.


"Ich denke, wir sind aufgrund dieser Fortschritte heute nur noch circa 5 Jahre von kommerziell nutzbaren Technologien entfernt. Bezüglich Kooperationen mit Firmen – wie zum Beispiel Seagate – kann ich nur sagen, dass wir auf dem Gebiet arbeiten und uns oft beraten. Mehr Details kann ich euch dazu leider nicht geben. ;-)"

Die grundlegenden Probleme scheinen gelöst zu sein und die Entwicklung immer anwendungsorientierter zu werden. Doch wie sieht es nun damit aus, Daten zu lesen?

"Ja es gibt momentan kein bedeutsames Hindernis mehr, was gegen die Produktion von Datenspeichern mit Schreibköpfen auf Laserbasis spricht.
Was den Leseprozess betrifft, dieser kann ebenfalls mit Licht erfolgen. Genauer wird dazu der Faraday-Effekt benutzt. Dieser beschreibt die Änderung der Lichtpolarisation, nachdem der Laser von einer magnetischen Oberfläche reflektiert wurde."


Wir möchten uns abschließend noch ganz herzlich bei Herrn Stanicu bedanken, der uns die gesamte Problematik, deren Problemlösung und einen kleinen Ausblick sehr ausführlich dargelegt hat. Wir halten Sie über die weiteren Entwicklungen auf dem Laufenden.


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15 Kommentare

15.) N1truX 24.01.2009 - 19:12 Uhr
Luk Luk:
Musst ja nicht gleich auf seine Bildung rumhacken! Nicht jeder geht wie du anscheinend auf eine Eliteschule :D

Man arbeitet im Bereich der Prozessorherstellung schon lange nicht mehr mit sichtbarem Licht, oder?

Nein^^ Aber man ist noch im Vakuum UV-Bereich (glaube 193nm). Intel und AMD wollen bald auf "Extreme UV", auch EUV mit wesentlich weniger als 100nm rangehen. Dabei ist die Energie um ca. Faktor 100 höher als jetzt.

Quote:
...den jede Vereinfachung lässt auch einige Details wegfallen und ist immer weiter von der Realität entfernt...
Das eine Vereinfachung Details weglässt ist ja der Sinn einer Vereinfachung ;) Aber bei einigen Begriffen habe ich auch ganzschön lange nach einer Übersetzung gesucht^^
14.) Luk Luk 24.01.2009 - 18:38 Uhr
Phenocore:
Schallwellen haben eine noch größere Wellenlänge als Licht. Wenn man schon bei Licht trixen muss um die entsprechenden Dichten zu erreichen, wie soll das mit Schallwellen gehen, Sennahos? Mal wieder einer, der in Physik nicht aufgepasst hat....

Musst ja nicht gleich auf seine Bildung rumhacken! Nicht jeder geht wie du anscheinend auf eine Eliteschule :D

Man arbeitet im Bereich der Prozessorherstellung schon lange nicht mehr mit sichtbarem Licht, oder?
13.) Phenocore 24.01.2009 - 18:32 Uhr
Na-ja, die die es dann nicht verstehen, können ja dann die deutsche Version lesen. Ich hätte auf jeden Fall nichts gegen englische _Originalzitate_, nicht dieses Vereinfachte, den jede Vereinfachung lässt auch einige Details wegfallen und ist immer weiter von der Realität entfernt...
12.) N1truX 24.01.2009 - 18:03 Uhr
Phenocore:
Schade, dass zu den Positionierungszeiten, die ja auch viel Zeit brauchen nicht gesagt wurde. Ansonnsten gut gemacht, ich frage mich nur, warum es keine Englische fassung der News gibt, schließlich hätte man in der englischen Fassung seine Zitate nicht übersetzten müssen^^

Soll jetzt nicht überheblich klingen, aber auch die engl. hätte man "übersetzen" müssen. Denn das Ganze war teils auf sehr wissenschaftlicher Ebene und für Themenfremde sicherlich nicht immer zu verstehen ;) Bin ja selber im Forschungsbereich tätig, von daher geht das^^ Also im Deutschen fast doppelt übersetzt xD
11.) Phenocore 24.01.2009 - 17:37 Uhr
Schallwellen haben eine noch größere Wellenlänge als Licht. Wenn man schon bei Licht trixen muss um die entsprechenden Dichten zu erreichen, wie soll das mit Schallwellen gehen, Sennahos? Mal wieder einer, der in Physik nicht aufgepasst hat....

@News
Schade, dass zu den Positionierungszeiten, die ja auch viel Zeit brauchen nicht gesagt wurde. Ansonnsten gut gemacht, ich frage mich nur, warum es keine Englische fassung der News gibt, schließlich hätte man in der englischen Fassung seine Zitate nicht übersetzten müssen^^
10.) Sennahos 21.01.2009 - 19:20 Uhr
Ja absolut; bei Laser kann man sich fast sicher sein das dieser Erfolg erntet, vorab schon.
9.) N1truX 21.01.2009 - 19:15 Uhr
Also ich glaube Virbrationen haben wir auch schon so genug im PC ;) Aber klar, es kann halt imemr was neues kommen. Aber die laser-Technik ist nun schon recht weit und mit Seagate ist ja auch ein ganz großer Partner mit dran. Abwarten ;)
8.) Sennahos 21.01.2009 - 18:45 Uhr
Statt Laser hätte es ja auch ganz anders kommen können vllt. durch Vibrationen oder Schallwellen, wer weiss. Allein der Reifegrad einer Technik entscheidet über Leben und Sterben am Markt. Gibt soviel Möglichkeiten...
7.) N1truX 21.01.2009 - 18:24 Uhr
Bei bisherigen HDDs vllt. grad noch möglich, aner dafür müstest du 2 laser unterbekommen und das dürfte trotz ps-Laser sehr schwer bis unmöglich werden.
6.) VinD 21.01.2009 - 13:49 Uhr
Mir fiel gerade folgendes ein: Wieso nicht 2 Schreibleseköpfe??? zu wenig Platz?? Treffen sollten die sich jedenfals nicht wenn man sie diagonal anbringt.
Is doch dann 'nurnoch' eine Frage der problemlosen Syncronisation.
5.) f1delity 21.01.2009 - 09:03 Uhr
Gut, dann werd ich in 5 Jahren ja sehen wie teuer SLC SSD oder Laser HDD sind und mich dann entscheiden, aber schonmal erfreulich, dass es "nur noch" 5 Jahre sind, 1TBit macht Lust auf mehr :)
4.) Sennahos 20.01.2009 - 23:47 Uhr
Jaa, das hat Zukunft und Einfluss auf so ziemlich viele Sachen. Is sicher auch ein guter Schritt...mit Laser.
3.) Jogi 20.01.2009 - 23:18 Uhr
Solche News finde ich auch Top!!

Ich finde es faszinierend was alles machbar ist. Vor allem mit Licht.... Krass.
Hoffe auch das sich die 5 Jahre bewahrheiten und die Teile dann zum launch nicht überteuert sind.
2.) N1truX 20.01.2009 - 22:01 Uhr
Ich mich auch - Zumal 5 jahre nicht mehr solange sind wie 10-15 :D
1.) Luk Luk 20.01.2009 - 21:46 Uhr
Ich liebe es, solche News zu lesen. Finde ich unheimlich interessant!!!

Kaum noch Zugriffszeiten, wahnsinnige Übertragungsgeschwindigkeiten. Freue mich sehr darauf!!