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03.09.1993

Magnetoresistive Speichermethode Adstar-Wissenschaftler brechen mit neuer Technologie Rekor

MUENCHEN (jm) - Wissenschaftlern der IBM-Tochter Adstar ist es gelungen, eine neue Methode zu entwickeln, mit der sich das "Giant-magneto-resistance"-Phaenomen zur Erzielung extrem hoher Speicherdichten ausnutzen laesst.

Bis zum Ende dieses Jahrmzehnts hoffen die Forscher, bis zu zehn Milliarden Bits auf dem Platz von einem Quadratzoll (ein Zoll ; 2,54 Zentimeter) zu speichern. Bislang stossen die Techniker bei 350 Millionen Bits, also einem Dreissigstel dieser Menge, an die Grenzen zu erzielender Speicherdichten.

Neben der IBM, die die magnetoresistive Speicherkopftechnik 1991 einfuehrte und bei ihren 3390-Plattenspeicher-Einheiten nutzt, unternimmt auch die Digital Equipment Corp. im Verein mit der Storage Technology Corp. Anstrengungen, induktive, magnetoresistive Duennfilmkoepfe in dem Joint-venture-Unternehmen Rocky Mountain Magnetics Inc. in Louisville zu fertigen. Auch Amdahl nutzt diese Technik in den 6390-3-Speichersubsystemen.

Bei dieser Technologie besteht der Speicherkopf aus zwei Elementen: Einem induktiven Speicherelement und einem magnetoresistiven (MR) Leseelement. Die Aluminiumplatte des Speichersubsystems ist mit einem duennen Film aus einer magnetischen Kobalt-Legierung ueberzogen, in der die Bits gespeichert werden.

Ein duenner Ueberzug aus hartem Material schuetzt die Legierung vor dem Kontakt mit dem Speicherkopf.

Gelesen werden die Daten nicht durch ein induktives Leseelement, sondern durch ein magnetoresistives. Der elektrische Widerstand des MR-Lese elementes veraendert sich in Abhaengigkeit vom magnetischen Feld, welches sich je nach den aufgezeichneten, magnetisierten Bits aufbaut. Diese Entwicklung stammt aus einer Technologiedemonstration, die IBM erstmals 1989 praesentierte.

Magnetoresistenz bedeutet, dass gewisse Materialien ihren elektrischen Widerstand veraendern, sobald sie der Wirkung eines magnetischen Feldes ausgesetzt sind.

Informationen werden dabei als kleine magnetisierte Punkte auf einer rotierenden Scheibe gespeichert, beziehungsweise diese Punkte erzeugen in ihrer Umgebung sehr kleine magnetisierte Umfelder.

Letztere wiederum werden von Sensoren, also den Speicherkoepfen, erfasst, die ueber die Oberflaeche der sich drehenden Speicherplatten fahren. Wenn der magnetoresistive Kopf ueber einen magnetisierten Punkt gleitet, erhoeht sich der Widerstandswert des ihn umgebenden Magnetfeldes, wobei ein elektrisches Signal erzeugt wird. Dieses Signal schliesslich laesst sich als Binaerzahl oder Bitinformation interpretieren.

Mit jeder Technologiegeneration schrumpfen nun diese magnetisierten Punkte, sie sind somit auch immer schwerer durch die Leseelemente zu erfassen. Den Adstar-Wissenschaftlern, die sich auf fruehere Arbeiten aus IBMs Almaden Research Center stuetzen konnten, ist es nun gelungen, dieses elektrische Signal um den Faktor fuenf gegenueber herkoemmlicher magnetoresistiver Technologie zu verstaerken. Damit sind entsprechende Koepfe in der Lage, erheblich kleinere und dichter gepackte magnetisierte Punkte aufzuspueren beziehungsweise deren Bitinformation zu interpretieren.

Fachleute gehen davon aus, dass mit der magnetoresistiven Technologie pro Jahr die Menge der auf einem Quadratzoll gespeicherten Daten um 60 Prozent gesteigert werden kann.

Uebrigens hatten Wissenschaftler aus AT&Ts Bell Laboratories in Murray Hill, New Jersey, bereits vor einem Jahr ein neues, allerdings auf magnetooptischer Technologie basierendes Speicherverfahren entwickelt.

Unter Verwendung eines Speziallasers erzielten sie eine Speicherdichte von 45 Milliarden Bits auf einem Quadratzoll - viereinhalbmal mehr, als jetzt die Adstar-Leute schafften. Zwei Ausgaben von Tolstois umfaenglichem Werk "Krieg und Frieden" liessen sich nach diesem Verfahren auf einer stecknadelgrossen Flaeche speichern.