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요즘 최첨단정밀공학의 한계를 뛰어넘고 있다는 최신 하드디스크
영써리 펨붕이들이 중학교 시절때쯤 나오던 PC용량이 1~4GB인데
지금은 30,000GB 하드가 나오고 있음.
보통 신상 하드디스크가 출시되면 소비자 입장에서 "어 그냥 용량 좀 커진거 나왔네?" 하고
대수롭지 않게 생각하는 경우가 많은데
하드디스크의 용량을 조금이라도 더 늘리기 위해 필요한 최첨단 정밀 최신기술을 보면 님들 놀랄거임.
특히 이번 하드디스크가 기존 3.5인치 HDD의 한계로 알려졌던 24TB를 해머라는 기술로 뛰어넘었음.
그 해머라는 기술이 뭔지 알아볼거임.
기본적으로 하드디스크는 어떤 방식으로든 0하고 1이라는 데이터를 기록하고 읽으면 되는 장치임.
하드디스크의 원판 플래터 안에는 자석이 엄청나게 많이 배치가 되어있는데
이 자석 하나하나의 N극 방향에 따라서 0과 1 데이터를 구분함.
플래터 위에는 저 헤더라는 물체가 왔다갔다 함.
변경하고 싶은 위치의 플래터 쪽에 헤더로 자성을 흘려넣으면 N극이 바뀌어 데이터를 표시하게 됨.
옛날 초창기에는 플래터가 무지막지하게 컷지만
점점 기술이 발전하게 되면서 훨씬 더 작은 플래터가 표준규격이 됨.
저 표준규격에 맞춰 하드디스크의 크기는 그대로인 상태에서 용량을 늘려야 함.
그리고 이게 곧 기술적인 도전으로 이어짐.
용량증진을 위한 기술 첫번째로 하드디스크 안의 헤더와 플래터 1쌍을 여러대 배치함.
1.6TB플래터를 10개 쌓아서 16TB의 하드디스크를 구현하는 셈임.
그래서 10년 전에는 여러장의 플래터가 물리적으로 충돌하지 않게 잘 쌓는 쪽으로 기술발전을 함.
이 헤더가 분당 7200회의 속도로 회전하는 플래터 위에서 움직이면서도
플래터하고 물리적인 충돌이 일어나지 않게 간격을 쭉 유지해야 함.
그러면서 트랙터 위에 있는 60만개의 트랙중에 딱 원하는 위치에서 오차범위 3nm로 정확하게 정지하는 물건임 ㄷㄷㄷㄷ
한마디로 하이테크 정밀기계 공학의 영역인 셈이고
이런 하이테크 정밀기계 공학으로도 플래터 쌓는게 현재로선 10장이 물리적인 한계임.
결국 여기서 더 용량을 늘릴려면 이 플래터 한장의 용량을 늘려야 함.
방법으로는 플래터에서 저 N극을 나눠서 표시하는 섹터를 더 작고 촘촘하게 배치하는 방법이 있음.
면적당 용량이 증가함.
하지만 문제는 저 섹터 하나하나당 자기장을 방출하고 있음.
때문에 지나치게 가까워지면 서로에게 영향을 줘서 데이터를 읽고쓰는 과정을 방해하게 됨.
그래서 이 자기장 영향을 줄이기 위해 만들어진 기술이 PMR 수직 자기기록 방식임.
기존 가로로 배치되었던 섹터를 세로로 배치하여 더 촘촘하게 배치가능하게 만듦.
이 기술이 일반 커스터머용 하드디스크에 적용된게 2007년 정도. 이 때 TB의 시대가 개막하게 됨.
물론 저 기술 말고도 CMR이나 SMR등의 기술들도 용량을 늘리기 위해 개발되어 활용됨.
이 기술들을 모두 도입해서 달성할 수 있었던 용량의 한계는 16TB였음
여기에 발열이나 공기저항을 줄이기 위해 내부공간을 헬륨을 채워넣어 밀봉하는등
이 기술들로 어떻게든 마른수건 쥐어짜듯이 해가지고 간신히 나온 용량이 24TB.
그래서 3.5인치에서는 24TB이상의 용량을 구현하기 힘들어서 거의 물리적인 한계에 도달했었음
그러던 와중 30TB하드가 출시되는데...
24TB에서 정체되어 있던 상황에서 30TB하드가 나와버린건 단순히 6TB더 큰 하드가 나왔네~ 하고 넘길 수준이 아니라
기존에는 없던 새로운 기술이 적용되었다는 뜻.
그 한계치를 돌파하기 위해 나온 최신기술이 바로 이 해머기술임.
위에서 설명한 PMR방식으로 데이터를 기록해도 결국 촘촘하게 배치하다 보면 서로에게 자기장 간섭을 주게 됨.
이걸 해결하려면 항자기성 코팅을 하면 더 촘촘하게 배치할 수 있음.
하지만 문제는 이렇게 코팅해버리면 자기장에 대한 저항이 심해져 헤더로 데이터를 쓰는게 힘들어짐.
헤더도 결국 자기장을 이용해서 섹터의 데이터를 변환하기 때문...
이 기술적으로 서로 상충하는 특성을 어떻게든 극복해야 데이터 밀도의 한계를 극복할 수 있던 상황임.
어떻게든 저 높은 자기장 저항성을 뚫고 데이터를 기록할 수 있어야 함.
그리고 그걸 뚫은게 바로 이 헤머기술.
온도가 높아질 수록 자기저항 코팅의 자기저항성이 낮아진다는 점에 착안함.
일단 자기장 코팅을 해서 촘촘하게 배치시킨 후
데이터를 쓸때에만 레이져를 쏴서 온도를 섭씨 400~500도까지 빠르게 높여가지고 자기저항성을 낮춰 데이터를 변환함.
근데 이게 말이 쉽지 이걸 분당 7200번 돌아가고 있는 플래터 위에서 오차범위 3nm로 해내야 함.
거기다 한가지 더 큰 난관이 저 레이저의 두께가 섹터의 크기보다 더 두꺼움. ㅋㅋㅋㅋ
이를 해결하기 위해 레이저를 쏘는 헤더에 플라즈모닉 입자로 구성된 퀀텀안테나를 활용해서 볼록렌즈처럼 효과로 레이저를 얇게 만들어버림.
얇게 만들어진 레이저의 두께가 0.1nm.
이걸 1나노초 안에 쏴서 온도를 400~500도 올려버린다고 함.
이 레이저를 감당하기 위해 플래터 재질도 플래티넘 합금을 사용함.
물론 세계최초로 적용된 신기술이다보니 내구성은 직접 실사용 통계를 봐야겠지만 아직까지 논문등으로 검토했을때 이론적으로는 내구성에 문제없다고 함.
분당 7200번 돌아가고 있는 플래터 위에서
오차범위 3nm로 헤더를 위치시켜
0.1나노 직경의 레이저를 1나노초 이내의 시간동안만 쏴가지고
4~500도까지 온도를 올려
데이터를 저장하는 기술
이건 경이롭다고 밖에 말할 수 없음..
최첨단 초정밀공학 테크놀로지아.
ㄷㄷㄷㄷㄷ
야동을 저장하기 위해 사야됨.
