什么叫垂直录写技术

A. 硬盘的垂直记录和水平记录

由于家庭娱乐、数码产品、手持设备和汽车电子的迅猛发展，对硬盘的需求不断增长，体积更小、容量更大的硬盘成为市场追逐的目标。但是在经历了50年的发展，尤其是近10年来的高速增长之后，今天的硬盘业终于遭遇到发展瓶颈。一直以来，硬盘都是采用纵向记录（Longitudinal Recording）技术，但是，随着存储密度的快速提升，“超顺磁效应”的出现使纵向记录技术终于走到了尽头。在硬盘中，记录介质是由很多微小的磁粒构成的，磁单元（1bit）被写入这些磁粒中，每个磁单元大约需要100个磁粒。为了提高磁盘存储密度，每个磁单元和磁粒本身的体积就要相应地减小。而当密度增加到一定程度时，只需要很小的能量就可以将其翻转，甚至当磁粒过小时，它们会因为室温下的热能而自动反转磁路，也就是说，那些保存在磁盘中的数据将遭到破坏，不能正确地读出。这就是所谓的“超顺磁效应（Superparamagnetic Effect）”。研究人员发现，纵向记录技术在存储密度高于120Gb/in2时，已无法保存完整的数据。正是纵向记录技术的饱和而催生了另一种技术的诞生和发展，这就是垂直记录技术（Perpendicular Magnetic Recording）。如果把一个磁单元比作一个小小的骨牌，那么，纵向记录就是将骨牌（即磁单元）以水平模式存放，因此占用了较多的空间。而垂直记录技术则是将骨牌直立起来，从而有效地提升了磁盘表面每平方英寸的磁单元数量，增加了整体的存储容量。无论是垂直记录技术还是纵向记录技术，硬盘的基本原理和结构都没有发生改变，垂直记录技术所带来的重要的技术变革在于介质、磁头和读写电子器件上，与纵向技术最大的不同在于，垂直技术的磁路垂直于磁盘表面，而不是位于磁盘表面。 采用垂直记录技术可以大幅提升存储密度，从而提升硬盘的存储容量。今年4月，日立环球存储科技公司（Hitachi Global Storage Technologies，HGST）宣布，该公司已在实验室实现了采用垂直记录技术的高达230Gb/in2的存储密度，为推出20GB的微硬盘和1TB的3.5英寸硬盘实现了技术上的突破。这是迄今为止最高的磁记录密度，它比现有的纵向记录最高密度高出两倍。据悉，这一新技术及其配套的磁头和盘片将于今年年底开始被采用，预计在2007年将广泛投入生产，应用于各种商业性的硬盘产品上。当这种技术在未来5～7年被广泛应用后，其存储密度将比纵向记录高出10倍以上，为开发更大容量的硬盘产品（如60GB的1英寸硬盘）奠定了基础。目前，1英寸硬盘的最大容量为6GB。6月21日，日立环球存储科技公司产品战略与营销高级副总裁Bill Healy和日立全球尖端科技高级总监高野公史就垂直记录技术与媒体进行了交流。Bill Healy先生说，2005～2006年，日立将推出首批采用垂直记录技术的160GB的移动硬盘和15GB的微硬盘产品，其存储密度将接近150Gb/in2；2007～2008年，230Gb/in2的1TB 3.5英寸硬盘和20GB微硬盘将面世。他认为，从理论上，垂直技术可被扩展到大约500Gb/in2，以实现500GB的2.5英寸硬盘和40GB微硬盘；同时，在垂直记录技术之后，晶格介质和热辅助磁记录技术将会把存储密度提高到1Tb/in2以上，以实现TB级的移动硬盘和大约100GB的微硬盘。Bill Healy先生介绍说，由于硬盘业正处在数据记录技术过渡的重要关口，日立将进一步推进垂直记录技术的发展，并推行全球试验计划，让试验者配备垂直技术硬盘的计算机系统进行日常运作。该试验计划己于2004年12月开始实行，试验结果显示，未来大众市场普遍接受这一全新的科技，日立也深信此项科技应用能够在2006年取得重大的发展。日立首个2.5英寸垂直技术硬盘将应用于笔记本电脑及手持式消费电子产品中，预计将在2005年开始上市。据IDC在最新的特别报告《2005年硬盘市场：零件技术与业务模式》中对垂直记录技术的预测，在2009年，使用垂直记录技术的硬盘将达到6.3亿部，从而成为雄霸市场的新技术；到2008年，小型硬盘（2.5英寸以下）将占据硬盘产量的46%以上，其中大多数会利用垂直记录的技术优势来满足容量需求；对整个硬盘行业的发展，IDC预测2004～2008年将达到15.5%年复合成长率，而垂直记录技术将成为其中主要的推动因素；在5年内，磁盘密度将达到目前技术下磁盘密度的4～5倍，10年内，垂直记录（包括混合方法）会使磁盘密度达到目前技术下磁盘密度的10倍。编辑点评：从1956年第一块硬盘诞生到今天，得益于磁存储器件、半导体和机械器件体积的缩小，硬盘的体积越来越小，容量越来越大。尽管硬盘容量不断被提升，但是目前似乎已经遭遇到“临界点”，区域存储密度成为了硬盘业持续发展所必须跨越的一道门槛。垂直记录技术的出现无疑为硬盘业“拨云见日”，但是这一技术的研发和使用仍然存在许多变数，值得我们继续关注。参考资料：计算机世界报 2005年07月04日 第25期 B16

B. 垂直记录硬盘好在哪

垂直记录的数据密度将会比纵向记录高出10倍之多，为未来研发出更高容量的硬盘产品奠定基础，方便厂商把硬盘应用到MP3播放器、个人多媒体播放器、数码相机、掌上电脑及其它手提或移动设备。
基于这种磁化原理，垂直记录技术使硬盘制造商可以在磁盘的每一平方英寸内放置更多数据比特，即磁录密度或数据密度。此外，垂直记录也使比特保留磁荷能力得以增强，即所谓的“抗磁力”。

虽然与目前广泛采用的纵向记录技术不同，垂直记录在技术上仍是纵向记录技术的最佳备选方案，因为两种技术之间存在相似性，所以业界仍可以在充分利用现有的科技的同时，采用垂直记录技术来延缓超磁效应带来的负面影响。

受超磁效应影响所形成的极限磁录密度一直是被科学家和工程师们广泛争论的话题。早在二十世纪70年代，就有科学家就预测极限磁录数据密度为25MB/in2。可惜此项预测并不准确。由于科学家和工程师们的共同努力下，日立环球存储科技公司与其它厂商将磁录密度的极限大幅提高。而今纵向记录的最高磁录密度已超过了100GB/in2。但是研究人员相信当磁录密度远远超过120GB/in2时，数据的完整性就会难以保持稳定的状态。届时，垂直记录将会成为主流的磁录科技。

随着超磁极限障碍的日益临近，磁盘容量的惊人增长速度开始逐渐降低。在过去十年的高峰期，容量每过12个月便会增长一倍。日立环球存储科技公司与其它厂商的科学家们认为垂直记录技术可进一步预防超磁极限的影响，使磁录密度有机会以每年40%的速度不断增长。

凭借垂直记录原理和抗磁力两项优点，科学家相信垂直记录技术的磁录密度上限可比纵向记录超出10倍。据目前的预测结果显示，使用垂直记录的磁录密度最高将可达到1TB/in2。 两到三年内，3.5英寸硬盘将能够存储1TB(兆字节)的数据。

C. 硬盘的PMR垂直记录和CMR垂直记录有什么区别

PMR（Perpendicular Magnetic Recording）垂直磁记录

随着技术的发展，现在PMR的磁记录方式里，又细分出了两种形式：CMR和SMR (这两者是相互的一对概念)。

CMR称为传统磁记录方式，这种方式保留了最早PMR替代LMR时的传统技术，即：磁道间留有保护间距，数据不会被重复叠写。而SMR则被称为叠瓦式磁记录，是有重叠的磁记录方式，在长时间写入数据的时候，可能会出现速度急剧下降的情况。

LMR（Longitudinal Magnetic Recording）水平磁记录

电脑硬盘在早期都是LMR的磁记录方式，但是这种水平磁记录方式导致硬盘的容量是个瓶颈，很难突破。所以有了后来的PMR垂直磁记录，PMR出现后，硬盘的容量出现了突破，PMR逐渐替代了LMR成为主流。

D. 垂直记录技术的垂直记录

磁垂直记录技术并非才出现，早在1977年被誉为现代垂直录写技术之父的日本东北工业大学校长及首席总监岩崎俊一（Shun-ichi Iwasaki）教授率先投入了这项技术的研究。岩崎俊一博士称：“我在过去的四十八年中一直从事磁性录写技术方面的研究工作，研究发现该技术的成功在于其录写密度。直至1975年，我才发现垂直录写是走向高密度录写的不二法门，之后我不断提倡把垂直技术引入现实科技中。我很高兴这项科技将不久得以实现。”
应用了垂直记录计数的硬盘在结构上不会有什么明显的变化，依然是由磁盘（超平滑表面、薄磁涂层、保护涂层、表面润滑剂）、传导写入元件（软磁极、铜写入线圈、用于写入磁变换的交流线圈电流）和磁阻读出元件（检测磁变换的GMR传感器或磁盘者新型传感器设计）组成。
微观上看，磁记录单元的排列方式有了变化，从原来的“首尾相接”的水平排列，变为了“肩并肩”的垂直排列。磁头的构造也有了改进，并且增加了软磁底层。这样做的好处是：
1、磁盘材料可以增厚，让小型磁粒更能抵御超顺磁现象的不利影响；
2、软磁底层让磁头可以提供更强的磁场，让其能够以更高的稳定性将数据写入介质；
3、相邻的垂直比特可以互相稳定。
日立、希捷、东芝等公司的都已经演示了其开发的基于垂直记录技术的硬盘样品，其中东芝的1.8英寸垂直记录硬盘样品区域密度达到了133 Gbpsi，希捷的垂直记录硬盘样品的区域密度达到了170Gbpsi，日立公司也展示了区域密度达到了230 Gbpsi垂直记录硬盘！这意味着我们将在不远的未来看到容量为20GB的微硬盘和容量为1TB的3.5英寸硬盘面市。