Technologie-Trends bei Festplatten & Co
Status und kurzfristige Ziele
Die Kapazitäten bei gängigen Laufwerken liegen derzeit bei 60 bis 80 GByte je Magnetscheibe. Die Flughöhen der Schreib-/Leseköpfe liegen zum Teil unter 25 nm. Testsysteme von Axsys können Köpfe bereits mit einer Genauigkeit von 0,3 µm bezüglich des Spurabstands überprüfen.
Die Seagate Barracuda 180 - bis Mitte 2002 das größte Serienlaufwerk - fasst 180 GByte auf zwölf Plattern bei einer Bauhöhe von 1,6 Zoll (zirka 40 mm). Eine einzelne Scheibe speichert 15 GByte, was einer Datendichte von etwa 20 Gbit/in² entspricht. Die Spurdichte liegt bei 31.200 tpi (tracks per inch), die Bitdichte bei 490.000 bpi (bit per inch). Neuere Laufwerke haben bei Kapazitäten bis 300 GByte nur noch vier Scheiben, also etwa 80 GByte pro Scheibe.
Die maximalen Drehzahlen in Serienfestplatten reichen bis 15.000 U/min, wobei der maximale Platter-Durchmesser bei diesen Drives mit 2,5 Zoll kleiner ausfällt, als es die äußere Bauform im 3,5-Zoll-Formfaktor vermuten lässt. Damit können Verformungen durch die enormen Fliehkräfte am äußeren Scheibenrand vermieden werden.
Die Drehzahlen lassen sich nach Meinung von Experten noch deutlich erhöhen. Dabei finden in Zukunft Gleitlager statt Kugellager Verwendung, die Öl oder Luft als Schmiermittel einsetzen. Inzwischen gibt es schon Laufwerke mit Flüssigkeits-Gleitlagern. Ein positiver Nebeneffekt von Gleitlagern ist ein leiserer Lauf gegenüber Laufwerken mit Kugellager.
Vor zwei Jahren hat eine US-Zeitschrift zusammen mit Platten- und Komponentenherstellern ein hypothetisches Laufwerk mit 50 Gbit/in² Flächendichte konzipiert. Mit zwölf Scheiben ergibt sich eine theoretische Kapazität von 900 GByte. Je Scheibe entspräche dies etwa 75 GByte bei 600.000 bpi und 84.000 tpi. Bei Drehzahlen von 10.000 U/min ließen sich Datenraten von fast 120 MByte/s erreichen. Die Autoren dieser Studie vermuteten, dass ein solches Laufwerk in Kürze herstellbar wäre, allerdings zu einem inakzeptablen Preis. Inzwischen sind Laufwerke mit 300 GByte Kapazität auf dem Markt, verteilt auf nur vier Scheiben. Plattenspeicher mit vielen Scheiben sind nicht nur teurer, sondern erfordern auch stärkere Motoren.
Trotz dieser rasant fortschreitenden Entwicklung zeigt eine historische Analyse einen seit 1996 zunehmenden zeitlichen Abstand zwischen den Laborergebnissen und Produktionsgeräten. Offensichtlich wird es immer schwieriger, die Laborergebnisse in die Massenproduktion umzusetzen.