| В избранное | Версия для печати | Посетителей: 927 | Просмотров: 1631 (сегодня 2) |  |
Перпендикулярная запись: забытое старое
|
|
| Схема технологии перпендикулярной записи |
Впервые метод перпендикулярной записи на магнитный носитель был применен еще в конце 19 века датским ученым Вольдемаром Поульсеном для магнитной записи звука. Однако в дальнейшем исследования на эту тему носили больше теоретический характер из-за недостаточного развития технологий, не позволявших использовать разработки. Отцом технологии перпендикулярной записи считается доктор Shun-ichi Iwasaki – президент и директор престижного японского Tohoku Institute of Technology. Именно этот ученый в 1976 году теоретически обосновал преимущества нового типа записи, подтолкнув тем самым исследователей всего мира к углубленным разработкам.
При перпендикулярной записи на диск магнитные частицы располагаются под углом 90° к плоскости магнитного диска. Благодаря этому домены, хранящие разные значения, не отталкиваются друг от друга, потому что намагниченные частицы повернуты друг к другу разными полюсами. Увеличение плотности, означающее уменьшение размера частиц, при этом не будет требовать уменьшения толщины слоя, что обеспечит стабильность магнитного материала.
|
|
| Взаимодействие намагниченных частиц |
Для перпендикулярной записи на магнитный слой используется головка новой конструкции. Если при продольной записи магнитное поле генерируется в металлическом кольце с помощью индукции, то при перпендикулярной используется поле, генерируемое между срезом полюса головки записи и магнитомягким подслоем на диске. Поэтому частицы записывающего слоя намагничиваются вертикально, а частицы магнитного подслоя – горизонтально. Это обеспечивает дополнительную стабильность частиц относительно друг друга.
|
|
| Процесс перпендикулярной записи на диск |
Важное отличие перпендикулярной записи от продольной заключается в характере и расположении сигнала чтения. Продольный магнитный слой без подслоя испускает магнитный сигнал только с границы перехода бит (с границы между одной магнитной частицы и другой) под прямым углом к плоскости диска. Перпендикулярный магнитный слой испускает сигнал по всей площади частицы, а благодаря подслою вектор этого сигнала направлен параллельно плоскости диска. Для считывания требуются принципиально новые головки чтения, которые позволяют значительно увеличить соотношение сигнал/шум и мощность самого сигнала. Поэтому некоторые компании уже начинают применять новое поколение головок, использующее туннельный магниторезистивный эффект (TMR Heads).
|
|
| Отличие в магнитных головках |
При перпендикулярной записи используется намного более сложный состав магнитного слоя. Под тонким защитным слоем расположен записывающий слой состоящий из окисленного сплава кобальта, платины и хрома. Подложка состоит из двух слоев сложного химического состава, называемых антиферромагнитносвязанными слоями. Именно они позволяют снять внутренние напряженности магнитного поля.
|
|
| Состав магнитного слоя при перпендикулярной записи |
Технология перпендикулярной записи на магнитные диски начала проникать на рынок уже в прошлом году. 4 ноября 2004 года Hitachi анонсировала накопители формфактора 2,5” емкостью 100 Гбайт, основанные на 2 пластинах плотностью 230 Гбит/дюйм2. Toshiba поставляет свои накопители формфактора 1,8” емкостью 40 Гбайт (133 Гбит/дюйм2). Кроме того, компания обещает применить перпендикулярную запись в своей линейке 0,85” дисков, доведя их емкость до показателя 6-8 Гбайт на пластину. Seagate, похоже, превзошла в своих разработках всех, достигнув в лабораториях плотности записи в 245 Гбит/дюйм2 и скорости передачи данных в 480 Мбит/сек.
Первый коммерческий продукт от Seagate, построенный по технологии перпендикулярной записи, появится в начале 2006 года. Это будет 2,5” жесткий диск Momentus 5400.3 емкостью 160 Гбайт. Плотность записи составит 130 Гбит на дюйм2.
К 2010 году Seagate предсказывает появление дисков с плотностью записи до 500 Гбит на дюйм2. При этом емкость 3,5” накопителя составит 2 Тбайт, 2,5” – до 640 Гбайт, 1” – 50 Гбайт.
Именно 500 Гбит на кв. дюйм – теоретический предел для существующей на сегодня технологии перпендикулярной записи. Но вспомним, еще 15 лет назад исследователи IBM называли пределом плотности записи при параллельной записи 30 Гбит/дюйм2, однако сегодня мы наблюдаем показатели до 120 Гбит/дюйм2. Вполне возможно, что реальное пороговое значение – это 1 Тбит/дюйм2 или даже больше. Кто знает, каковы будут реальные показатели лет через 5-7?