Войти
Перпендикулярная запись (или перпендикулярная магнитная запись, PMR), также известная как обычная магнитная запись (CMR), представляет собой технологию записи данных на магнитный носитель, в частности, жесткие диски. Впервые преимущества этой технологии были доказаны в 1976 году Сюн-ичи Ивасаки, затем профессором Университета Тохоку в Японии, и впервые коммерческое применение было осуществлено в 2005 году. Первая демонстрация отраслевого стандарта, показывающая беспрецедентные преимущества PMR более продольной магнитной записи (LMR) в наноразмерных размерах был сделан в 1998 году в Исследовательском центре IBM Almaden в сотрудничестве с исследователями (DSSC) - Национального научного фонда (NSF) Центр инженерных исследований (ERC) в Университете Карнеги-Меллона (CMU).
Перпендикулярная запись может обеспечить более чем в три раза плотность записи по сравнению с традиционной продольной записью. В 1986 году Макселл анонсировал гибкий диск с перпендикулярной записью, способный хранить 100 кБ на дюйм (39 кБ / см). Позднее перпендикулярная запись была использована Toshiba на 3,5-дюймовых гибких дисках в 1989 году, чтобы обеспечить емкость 2,88 МБ (ED или сверхвысокая плотность), но им не удалось добиться успеха на рынке. Примерно с 2005 года эта технология стала использоваться для жестких дисков. жесткие диски с продольной записью имеют расчетный предел от 100 до 200 гигабит на квадратный дюйм (от 16 до 31 Гб / см) из-за суперпарамагнитного эффекта, хотя эта оценка постоянно меняется. Согласно прогнозам, при перпендикулярной записи плотность информации может достигать примерно 1000 Гбит / дюйм (160 Гбит / см). По состоянию на август 2010 г. диски с плотностью 667 Гбит / дюйм (103,4 Гб / дюйм) см) были коммерчески доступны, и были демонстрации перпендикулярной записи 800–900 Гб / дюйм (120–140 Гб / см).
Схема перпендикулярной записи. Обратите внимание на то, как распространяется магнитный поток. через второй слой пластины. Основная проблема при разработке магнитных носителей информации заключается в сохранять намагниченность среды, несмотря на тепловые флуктуации, вызванные суперпарамагнитным пределом. Если тепловая энергия слишком высока, может быть достаточно энергии, чтобы изменить намагниченность в области среды, уничтожая хранящиеся там данные. Энергия, необходимая для обращения намагничивания магнитной области, пропорциональна размеру магнитной области и магнитной коэрцитивной силе материала. Чем больше магнитная область и чем выше магнитная коэрцитивная сила материала, тем более стабильна среда. Таким образом, существует минимальный размер магнитной области при данной температуре и коэрцитивной силе. Если он меньше, вероятно, он самопроизвольно размагнитится из-за местных тепловых флуктуаций. Для перпендикулярной записи используются материалы с более высокой коэрцитивной силой, поскольку поле записи головки более эффективно проникает в носитель в перпендикулярной геометрии.
Популярное объяснение преимущества перпендикулярной записи заключается в том, что она обеспечивает более высокую плотность хранения за счет выравнивания полюсов магнитных элементов, которые представляют биты, перпендикулярно поверхности диска, как показано на рисунке. В этом не совсем точном объяснении выравнивание бит таким образом требует меньшей площади диска, чем то, что потребовалось бы, если бы они были размещены продольно. Это означает, что ячейки могут быть размещены на пластине ближе друг к другу, что увеличивает количество магнитных элементов, которые можно хранить в данной области. Истинная картина немного сложнее, так как она связана с использованием магнитно «более сильного» (с более высокой коэрцитивной силой) материала в качестве носителя информации. Это возможно, потому что в перпендикулярном расположении магнитный поток проходит через магнитно-мягкий (и относительно толстый) подслой под пленками жесткого магнитного носителя (значительно усложняя и утолщая всю структуру диска). Этот магнитно-мягкий нижний слой можно эффективно рассматривать как часть записывающей головки, что делает ее более эффективной, что дает возможность создавать более сильный градиент поля записи с по существу теми же материалами головки, что и для продольных головок, и, следовательно, позволяет использовать магнитного носителя информации с более высокой коэрцитивной силой. Среда с более высокой коэрцитивной силой по своей природе более термически стабильна, поскольку стабильность пропорциональна произведению объема долота (или магнитного зерна) на константу одноосной анизотропии K u, которая, в свою очередь, выше для материала с более высокой магнитная коэрцитивность.
Корпорация Vertimag Systems, основанная профессором Джек Джуди из Университета Миннесоты. Как коллега Ивасаки, создал первые перпендикулярные дисководы, головки и диски в 1984 году. Съемные дисководы для гибких дисков емкостью 5 МБ были продемонстрированы в компьютерах IBM крупным производителям компьютеров. Vertimag обанкротилась во время краха ПК в 1985 году.
Toshiba выпустила первый коммерчески доступный дисковый накопитель (1,8 дюйма) с использованием этой технологии в 2005 году. Вскоре после этого, в январе 2006 года, Seagate Technology начала поставки своего первого жесткого диска размером 2,5 дюйма (64 мм) для ноутбука, использующего технологию перпендикулярной записи, Seagate Momentus 5400.3. В то время компания Seagate также объявила, что к концу 2006 года большинство ее жестких дисков будут использовать эту новую технологию..
В апреле 2006 года Seagate начала поставки первого 3,5-дюймового перпендикулярного жесткого диска для записи, Cheetah 15K.5, с объемом памяти до 300 ГБ, работающим со скоростью 15 000 об / мин и имеющим на 30% лучшую производительность, чем их предшественники. со скоростью передачи данных 73–125 Мбайт / с.
В апреле 2006 года Seagate анонсировала Barracuda 7200.10, серию 3,5-дюймовых (89 мм) жестких дисков, использующих перпендикулярную запись с максимальной емкость 750 ГБ. Отгрузка накопителей началась в конце апреля 2006 г.
Hitach i анонсировал 20 ГБ Microdrive. Первый накопитель Hitachi для портативных компьютеров (2,5 дюйма), основанный на перпендикулярной записи, стал доступен в середине 2006 г. и имел максимальную емкость 160 ГБ.
В июне 2006 года Toshiba объявила о выпуске 2,5-дюймового (64-мм) жесткого диска емкостью 200 ГБ, массовое производство которого начнется в августе, что фактически повысило стандарт емкости мобильных хранилищ.
В июле 2006 года Western Digital объявила о массовом производстве 2,5-дюймовых (64 мм) жестких дисков WD Scorpio с использованием технологии перпендикулярной магнитной записи (PMR), разработанной и изготовленной WD, для достижения 80 Плотность ГБ на пластину.
В августе 2006 года Fujitsu расширила линейку своих 2,5-дюймовых (64 мм) моделей, включив в них модели SATA с перпендикулярной записью и объемом до 160 ГБ.
В декабре 2006 года Toshiba заявила, что ее новый двухпластинный жесткий диск емкостью 100 ГБ основан на перпендикулярной магнитной записи (PMR) и был разработан в «коротком» 1,8-дюймовом форм-факторе.
В декабре 2006 г. Fujitsu анонсировала серию 2,5-дюймовых (64 мм) жестких дисков MHX2300BT емкостью 250 и 300 ГБ.
В январе 2007 года Hitachi анонсировала первый жесткий диск емкостью 1 терабайт, использующий эту технологию, который они затем представили в апреле 2007 года.
В июле 2008 года Seagate Technology объявила о выпуске жесткого диска SATA емкостью 1,5 терабайта с использованием технологии PMR.
В январе 2009 года Western Digital анонсировала первый 2,0-терабайтный жесткий диск SATA с использованием технологии PMR.
В феврале 2009 года Seagate Technology анонсировала первый 2,0-терабайтный жесткий диск SATA со скоростью 7200 об / мин, использующий технологию PMR, с возможностью выбора интерфейса SATA 2 или SAS 2.0.
