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Perpendicular recording

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Original article: w:Perpendicular recording

수직 기록 (또는 수직 자기 기록, perpendicular (magnetic) recording, 줄여서 PMR)은, 역시 전통적인 자기 기록(conventional magnetic recording, 줄여서 CMR)로 알려져 있으며, 자기 매체, 특히 하드 디스크에 데이터를 기록하는 기술입니다. 그것은 1976년에 당시 일본에 있는 도호쿠 대학의 슌-이치 이와사키 교수에 의해 처음으로 유리한 것으로 입증되었었고, 2005년에 처음 상용화되었습니다. 나노-스케일 크기에서 종-방향 자기 기록 (LMR)에 비해 PMR의 전례없는 이점을 보여주는 최초의 산업-표준 데모는 1998년에 IBM Almaden Research Center에서 Data Storage Systems Center (DSSC) – Carnegie Mellon University (CMU)의 National Science Foundation (NSF) 엔지니어링 연구 센터 (ERCs)의 연구원과 협력하여 만들어졌습니다.[1]

Advantages

수직 기록은 전통적인 종-방향 기록보다 3배 이상의 저장 밀도를 제공할 수 있습니다.[2] 1986년에서, Maxell은 100 kB per inch (39 kB/cm)를 저장할 수 있는 수직 기록을 사용하는 플로피 디스크를 발표했습니다.[3] 수직 기록은 나중에 Toshiba에 의해 1989년에 3.5" 플로피 디스크에 2.88 MB의 용량 (ED 또는 여분의-고밀도)을 허용하기 위해 사용되었지만, 그것들은 시장에서 성공하지 못했습니다. 2005년경부터, 그 기술은 하드 디스크 드라이브에 대해 사용하게 되었습니다. 종-방향 기록을 갖는 하드 디스크 기술은 초상자성 효과로 인해 100 to 200 gigabit per square inch (16 to 31 Gb/cm2)의 추정된 한계를 가지지만, 이 추정치는 지속적으로 변경됩니다. 수직 기록은 정보 밀도를 최대 약 1,000 Gbit/in2 (160 Gbit/cm2)으로 허용할 것으로 예상됩니다.[4] 2010년 8월부터, 667 Gb/in2 (103.4 Gb/cm2)의 밀도를 갖는 드라이브가 상업적으로 유용하였고, 800–900 Gb/in2 (120–140 Gb/cm2)의 수직 기록 시연이 있었습니다.

Technology

Diagram of perpendicular recording. Note how the magnetic flux travels through the second layer of the platter.

자기 정보 저장 매체를 설계하는 것에서 주요 도전은 초상-자성 한계로 인한 열 변동에도 불구하고 매체의 자기화를 유지하는 것입니다. 만약 열 에너지가 너무 높으면, 매체의 영역에서 자기화를 역전시킬 수 있는 충분한 에너지가 있으며, 그곳에 저장된 데이터를 파괴합니다. 자기 영역의 자기화를 역전시키기 위해 요구되는 에너지는 자기 영역의 크기와 재료의 자기 보자력에 비례합니다. 더 큰 자기 영역은 있고 더 높은 재료의 자기 보자력이 있을수록, 매체는 더 안정적입니다. 따라서, 주어진 온도와 보자력에서 자기 영역에 대한 최소 크기가 있습니다. 만약 그것의 임의의 더 작은 것이면, 지역적인 열 변동에 의해 자발적으로 자기가 제거될 수 있습니다. 수직 기록은 헤드의 쓰기 필드가 수직 기하학에서 매체를 더 효율적으로 침투하기 때문에 더 높은 보자력 재료를 사용합니다.

수직 기록의 장점에 대한 대중적인 설명은, 그림에서 보이는 것처럼, 디스크 플래터의 표면에 수직으로, 비트를 나타내는 자기 요소의 극을 정렬함으로써 더 높은 저장 밀도를 달성한다는 것입니다. 이처럼 정확하지 않은 설명에서, 이러한 방식으로 비트를 정렬하는 것은 그것들이 세로로 배치되었을 때 요구되는 것보다 플래터 영역을 덜 차지합니다. 이것은 셀이 플래터에 함께 더 가깝게 배치할 수 있음을 의미하며, 따라서 주어진 영역에 저장할 수 있는 자기 요소의 숫자가 증가합니다. 실제 그림은 저장 매체로 자기적으로 "더 강한" (더 높은 보자력) 재료의 사용하는 것과 관련하여 조금 더 복잡합니다. 이것은 수직 배열에서 자속이 강자성 매체 필름 아래의 자기적으로 부드러운 (그리고 상대적으로 두꺼운) 하부층을 통해 안내되기 때문에 가능합니다 (전체 디스크 구조를 상당히 복잡하게 만들고 두껍게 합니다). 이 자기적으로 부드러운 하부층은 쓰기 헤드의 일부로 효과적으로 여겨지며, 쓰기 헤드를 더 효율적으로 만들 수 있으며, 따라서 필연적으로 세로 헤드와 같은 헤드 재료로 더 강한 쓰기 필드 기울기를 생성하는 것을 가능하게 만듭니다. 더 높은 보자력 매체는 본질적으로 열적으로 더 안정적인데, 왜냐하면 안정성은 비트 (또는 자기 그레인) 부피와 단축 이방성 상수 Ku의 곱에 비례하기 때문이며, 이것은 차례로 더 높은 자기 보자력을 가진 재료에 대해 더 높습니다.

Implementations

Vertimag Systems Corporation은, 미네소타 대학의 잭 주디 교수에 의해 설립됩니다. Iwasaki의 동료로서, 1984년에 최초의 수직 디스크 드라이브, 헤드 및 디스크를 만들었습니다. 5 MB 이동식 플로피 드라이브가 IBM PC에서 주요 컴퓨터 제조업체에 시연되었습니다. Vertimag는 1985년의 PC 충돌 동안 사업을 중단했습니다.

Toshiba는 2005년에 이 기술을 사용하여 최초의 상업적으로 유용한 디스크 드라이브 (1.8")를 생산했습니다.[5] 그 후 얼마 지나지 않아 2006년 1월에, Seagate Technology는 수직 기록 기술, Seagate Momentus 5400.3을 사용하는 최초의 랩탑 크기화된 2.5-inch (64 mm) 하드 드라이브를 출시하기 시작했습니다. Seagate는 역시 2006년 말까지 대부분의 하드 디스크 저장 장치가 새로운 기술을 활용할 것이라고 발표했습니다.

2006년 4월에서, Seagate는 최대 300GB 저장 용량, 15,000 rpm에서 실행하고 73–125 Mbyte/s의 데이터 율을 갖는 이전 제품보다 30% 더 나은 성능을 갖춘 최초의 3.5 인치 수직 기록 하드 드라이브, Cheetah 15K.5를 출하하기 시작했습니다.

2006년 4월에서, Seagate는 최대 750GB 용량를 갖는 수직 기록을 활용하는 3.5-inch (89 mm) HDD 시리즈, Barracuda 7200.10을 발표했습니다. 드라이브는 2006년 4월 말에 배송되기 시작했습니다.

Hitachi는 20 GB Microdrive를 발표했습니다. 수직 기록을 기반으로 한 Hitachi의 첫 번째 랩탑 드라이브 (2.5-인치)는 160GB의 최대 용량을 특색으로 하는, 2006년 중반에서 유용하게 되었습니다.

2006년 6월에서, Toshiba는 8월에 양산을 시작으로 200-GB 용량의 2.5-inch (64 mm) 하드 드라이브를 발표하여, 모바일 저장 용량의 표준을 효과적으로 높였습니다.

2006년 7월에서, Western Digital은 플래터-당-80GB의 밀도를 달성하기 위해 WD-설계되고 제조된 수직 자기 기록 (PMR) 기술을 사용하여 WD Scorpio 2.5-inch (64 mm) 하드 드라이브를 대량 생산한다고 발표했습니다.

2006년 8월에서, Fujitsu는 최대 160GB 용량을 제공하는 수직 기록을 활용하는 SATA 모델을 포함하기 위해 2.5-inch (64 mm) 라인업을 확장했습니다.

2006년 12월에서, Toshiba는 자사의 새로운 100GB 2-플래터 HDD가 수직 자기 기록 (PMR)을 기반으로 하고 "짧은" 1.8-인치 형식 규격에서 설계되었다고 말했습니다.[6]

2006년 12월에서, Fujitsu는 250 및 300 GB 용량을 갖는 2.5-inch (64 mm) 하드 디스크 드라이브의 MHX2300BT 시리즈를 발표했습니다.

2007년 1월에서, Hitachi는 그 기술을 사용하는 최초의 1-테라바이트 하드 드라이브를 발표했으며,[7] 그것들은 당시에 2007년 4월에 출시했습니다.[8]

2008년 7월에서, Seagate Technology는 PMR 기술을 사용하는 1.5 테라바이트 SATA 하드 드라이브를 발표했습니다.

2009년 1월에서, Western Digital은 PMR 기술을 사용하는 최초의 2.0 테라바이트 SATA 하드 드라이브를 발표했습니다.

2009년 2월에서, Seagate Technology는 SATA 2 또는 SAS 2.0 인터페이스를 선택할 수 있는 PMR 기술을 사용하는 최초의 7,200rpm 2.0 테라바이트 SATA 하드 드라이브를 발표했습니다.

See also

References

  1. ^ S. Khizroev, M. Kryder, Y. Ikeda, K. Rubin, P. Arnett, M. Best, D. A. Thompson, "Recording heads with trackwidths suitable for 100 Gbit/in2 density, "IEEE Trans. Magn., 35 (5), 2544–6 (1999)[1] Archived 14 December 2013 at the Wayback Machine
  2. ^ Merritt, Rick (26 September 2005). "Hard drives go perpendicular". EE Times.
  3. ^ Bateman, Selby (March 1986). "The Future of Mass Storage". COMPUTE!. No. 70. COMPUTE! Publications. p. 23. Retrieved 2018-10-07.
  4. ^ "Hitachi News Release – Hitachi achieves nanotechnology milestone for quadrupling terabyte hard drive". Archived from the original on 28 April 2017. Retrieved 20 February 2008.
  5. ^ "First Perpendicular Recording HDD – Toshiba Press Release". Archived from the original on 14 April 2009. Retrieved 16 March 2008.
  6. ^ "AppleInsider | Briefly: Foxconn to build 1.5m MBPs; 100GB iPod drive". Archived from the original on 8 December 2006. Retrieved 6 December 2006.
  7. ^ "PC World – Hitachi Introduces 1-Terabyte Hard Drive". Archived from the original on 12 January 2007. Retrieved 10 January 2007.
  8. ^ "Hitachi gets its one terabyte Deskstar 7K1000 drives out the door – Engadget". Archived from the original on 17 September 2017. Retrieved 8 September 2017.

External links

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