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12 Oct, 2020

Une nouvelle technologie de bande magnétique rend le stockage de données résistant aux interférences

Une nouvelle technologie de bande magnétique rend le stockage de données résistant aux interférences

Les bandes magnétiques pour le stockage dans les centres de données pourraient bientôt être mises à niveau

Le stockage de données sur bande magnétique peut sembler délicieusement rétro, mais il est en fait encore largement utilisé à des fins d’archivage grâce à sa haute densité de données. Des chercheurs de l’université de Tokyo ont maintenant fabriqué une bande magnétique à l’aide d’un nouveau matériau, qui permet une plus grande densité de stockage et une meilleure protection contre les interférences, ainsi qu’une nouvelle façon d’écrire sur la bande en utilisant des ondes millimétriques à haute fréquence.

Les lecteurs à semi-conducteurs (SSD), les disques Blu-ray et d’autres technologies modernes de stockage de données peuvent être rapidement utilisés pour écrire et lire, mais ils n’ont pas la meilleure densité de stockage et peuvent être coûteux à mettre à l’échelle. Bien que la bande magnétique n’est plus très populaire auprès des consommateurs depuis les années 1980 environ, dans le domaine des centres de données et du stockage d’archives à long terme, ses vitesses plus lentes sont un prix acceptable pour une densité de données plus élevée.

Mais il est toujours possible de l’améliorer, bien sûr, et dans la nouvelle étude, les chercheurs de Tokyo ont mis au point un nouveau matériau de stockage, ainsi qu’une nouvelle façon d’y écrire. L’équipe affirme qu’il devrait avoir une densité de stockage plus élevée, une durée de vie plus longue, un coût plus faible, une meilleure efficacité énergétique et une plus grande résistance aux interférences extérieures.

« Notre nouveau matériau magnétique est appelé oxyde de fer epsilon, il est particulièrement adapté au stockage numérique à long terme », explique Shinichi Ohkoshi, chercheur principal de l’étude. « Lorsque des données y sont écrites, les états magnétiques qui représentent les bits deviennent résistants aux champs magnétiques parasites externes qui pourraient autrement interférer avec les données. Nous disons qu’il a une forte anisotropie magnétique. Bien sûr, cette caractéristique signifie également qu’il est plus difficile d’écrire les données au départ ; cependant, nous avons une approche novatrice de cette partie du processus également ».

Pour écrire les données, l’équipe a développé une nouvelle méthode qu’elle appelle l’enregistrement magnétique assisté par ondes millimétriques focalisées (F-MIMR). Les ondes millimétriques à des fréquences comprises entre 30 et 300 GHz sont dirigées vers des bandes d’oxyde de fer epsilon, tout en étant sous l’influence d’un champ magnétique externe. Cela fait que les particules de la bande inversent leur direction magnétique, ce qui crée un peu d’information.

C’est ainsi que nous surmontons ce que l’on appelle dans le domaine de la science des données « le trilemme de l’enregistrement magnétique » », explique Marie Yoshikiyo, l’une des auteurs de l’étude. « Le trilemme décrit comment, pour augmenter la densité de stockage, vous avez besoin de particules magnétiques plus petites, mais les plus petites particules sont plus instables et les données peuvent facilement être perdues. Nous avons donc dû utiliser des matériaux magnétiques plus stables et produire une toute nouvelle façon d’écrire dessus. Ce qui m’a surpris, c’est que ce procédé pouvait aussi être efficace en termes de consommation d’énergie ».

L’équipe n’a pas étudié en détail la densité de stockage exacte de la nouvelle technologie – l’étude semble plutôt être une preuve de concept. Cela signifie qu’il reste encore beaucoup de travail à faire, l’équipe estimant que les appareils basés sur cette méthode pourraient être commercialisés d’ici cinq à dix ans. Dans ce même laps de temps, nous pourrions voir apparaître de nombreuses technologies de stockage très différentes, telles que les lames de verre gravées au laser, les films holographiques, l’ADN et les génomes des bactéries vivantes, bien qu’il y ait toujours des avantages à améliorer les infrastructures existantes.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202004897

https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00137.html