Laser-HDDs – alternative Zukunft zu SSDs?

Wie Forscher der Radboud-Universität Nijmegen in den Niederlanden bekannt gegeben haben, sei es ihnen gelungen, Daten mit Hilfe eines polarisierten Lasers auf einen Magnet-Platter aufzutragen – mit beinahe der hundertfachen Geschwindigkeit heutiger Festplatten mit magnetischem Lese-/Schreibkopf.

So habe man es geschafft, mit Hilfe eines Lasers Bits auf eine magnetische Oberfläche zu schreiben. Möglich wird dies durch Photonen, die Teil des gebündelten Lichtstrahles sind und die Interaktion mit der magnetischen Oberfläche ermöglichen. Da zudem die Polarisation des Lasers verändert werden kann, könne man mit diesem auch zwei verschiedene Zustände abspeichern – die Grundvoraussetzung für die Datenspeicherung im üblichen Binärsystem. Die Zeit, die der Laser für das Schreiben eines Bits benötigt, betrage dabei nur 40 Femtosekunden – also 0,000.000.000.000.04 Sekunden. Das Schreiben eines Bits geschehe demnach bis zu 100 Mal schneller als mit aktuellen Festplatten. Wichtig zum Erreichen dieser Zeiten ist zudem, dass der Laser die Oberfläche der Magnetscheibe erhitzt, womit die Datenspeicherung beschleunigt wird. Der wahre Durchbruch der Forscher aus den Niederlanden besteht nun darin, ein geeignetes Material für das Schreiben mittels eines Lasers gefunden zu haben – an polarisierte Laser haben nämlich auch andere gedacht. Nach Aussage der Forscher empfehle sich jedoch erst der von ihnen so zusammengestellte Mix aus Gadolinium, Eisen und Cobalt.

Die abstrakten Daten über den enormen Geschwindigkeitsvorteil sollten jedoch etwas relativiert werden: So kann mit Hilfe eines polarisierten Lasers zwar auf einen Magnetkopf als Lese- und Schreibkopf verzichtet werden, rotierende Platter bleiben jedoch erhalten. Um diese nun in der beschriebenen Geschwindigkeit beschreiben zu können, müssten sich diese auch entsprechend schneller drehen als bisherige Festplatten-Platter. Allein die Vorstellung einer HDD mit 75.000 Umdrehungen – was nur dem Zehnfachen heutiger Durchschnittsfestplatten entspräche – erscheint jedoch unwahrscheinlich. Zudem ist eine 100-fach schnellere Schreib- und Lese-Geschwindigkeit nicht gleichzusetzen mit einer um den gleichen Faktor erhöhten Performance im Alltagsbetrieb. Es bleiben weiterhin die aufgrund der mechanischen Bewegung bedingten hohen Zugriffszeiten, die für den Durchschnittsnutzer wohl eher relevant sind als das Übertragen riesiger Daten am Stück.

Letztere könnten bei Laser-HDDs ohnehin auf ein Problem stoßen. So arbeiten die Forscher bisher mit einem Laser, dessen „Fußabdruck“, also die Größe des Punktes, auf dem der Laser auftrifft, 5 Micron breit ist. Dies sind 5000 nm, also wesentlich mehr als der Raum, der bisher für die Speicherung eines Bits benötigt wird. Demzufolge ist auch die Speicherdichte auf einem Platter weitaus geringer als dies bei bisherigen Festplatten der Fall ist – womit auch die Lese- und Schreibgeschwindigkeit sinkt, liegen die einzelnen Bits doch „weiter“ auseinander. Die Forscher der Radboud-Universität wollen den Laser zwar in den kommenden Jahren auf etwa 10 nm Breite schrumpfen, bis zu einem fertigen Produkt könne aber noch gut eine Dekade vergehen. Für eine wirkliche Alternative zu den SSDs, die zwar (bisher) ebenfalls noch keine großen Datenmengen aufnehmen können, dafür aber energieeffizient, leise und robust arbeiten, reichen die neuen Erkenntnisse der niederländischen Forscher nicht aus. Sollte sich jedoch in den kommenden Jahren eine Teilung der Computerwelt in Desktop-PCs mit üblichen HDDs und Notebooks mit SSDs vollziehen, so kämen Laser-HDDs womöglich doch als Nachfolger der rein magnetischen Festplatten in Betracht.