PMR主导 机械硬盘最近走过的七年历程
一年半前,也就是2010年12月,日立环球存储科技公司(Hitachi GST)正式发布业内首款单碟容量为500GB的7mm厚度笔记本硬盘Z5K500,以每平方英寸636Gb的存储密度引领了第六代垂直记录技术(PMR)。去年5月,希捷宣布3.5英寸硬盘单碟容量突破1TB,正式吹响了新一代垂直记录技术硬盘的号角。
如果我们把时间线拉回到7年半前,也就是2004年年底,东芝发布的1.8英寸MK4007GAL硬盘是业内首款采用垂直记录技术的硬盘。虽然当时的存储密度仅为每平方英寸133Gb,但正是这款产品的推出将“超顺磁效应”的影响推迟到了7年半之后的今天,并告别了当时达到极限的纵向或水平磁记录技术(LMR)。
如果你还记得当时业内对垂直记录技术的评估,就可以发现现在就是我们再次面对“超顺磁效应”。每平方英寸600Gb的存储密度是当年业内对该技术极限的保守估计,但也相信随着材料科学的发展,也可以将这一数字进一步压榨到1Tb大关。
是的,时至今日,我们从近两年机械硬盘容量爬坡之缓慢也可窥探一二。希捷在一个多月之前宣布了热辅助磁记录技术(HAMR)的最新进展,正式达成了每平方英寸1Tb存储密度,而这一数字也被认为就是垂直记录技术的极限。
●什么是垂直记录技术?
什么是垂直记录技术?首先要提到的就是“超顺磁效应”,当磁性颗粒变得越来越小时,其磁性很容易随周围的磁场改变而改变,同时也更易受到周围环境温度的影响。因为温度的升高会提升磁导率,无限缩小的磁性颗粒其磁能也会变小。这个时候,些许的温度改变,甚至硬盘本身的温度就可以使磁颗粒的极性变得无序,从而破坏数据。这就是所谓的“超顺磁效应”。
过往的水平磁记录技术(LMR)每个存储位的磁极粒子平辅在一个平面上,逐渐变小的磁极例子增加了他们之间的干扰。而垂直记录技术(PMR),其粒子的磁化方向是垂直(相对于记录层)的,同时通过一个新增的软磁底层以加大相邻粒子的磁耦合,也让磁头可以提供更强的磁场,使其能够以更高的稳定性将数据写入介质。该技术也增加了磁性材料的厚度来维持磁记录单元的体积,得以保障其稳定性。
垂直记录技术商品化以来,为机械硬盘市场带来了巨大的动力,不过随着近来固态硬盘的发展,人们纷纷开始讨论什么时候会取代机械硬盘。希捷也承认近来机械硬盘的容量增速在放缓,不过他们仍有信心随着HAMR技术的推出,机械硬盘仍能在很长一段时间内保持自己在容价比方面的优势。
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