수직 기록

Perpendicular recording

수직 자기 기록(또는 수직 자기 기록, PMR)은 기존의 자기 기록(CMR)이라고도 하며 자기 매체, 특히 하드 디스크에 데이터를 기록하는 기술입니다.1976년 이와사키 준이치(岩,-一) 당시 일본 도호쿠대 교수에 의해 처음으로 유리하다는 것이 입증돼 2005년 상용화됐다.1998년 IBM Almaden Research Center에서 National Science Foundation at ERC(National Science Foundation at National Science Research Center)의 연구원들과 협력하여 나노 크기에서 종방향 자기 기록(LMR)에 비해 PMR의 전례 없는 장점을 보여주는 업계 표준 데모를 최초로 선보였습니다.Egie Mellon University (CMU)[1]

이점

수직 레코딩은 종래의 세로 [2]레코딩의 3배 이상의 스토리지 밀도를 제공할 수 있습니다.1986년 Maxell은 수직 레코딩을 사용하여 인치(39kB/[3]cm)당 100kB를 저장할 수 있는 플로피 디스크를 발표했습니다.도시바는 1989년 2.88MB의 용량(ED 또는 초고밀도)을 허용하기 위해 3.5인치 플로피 디스크에 수직 자기 방식 레코딩을 사용했지만 시장에서 성공하지 못했습니다.약 2005년부터, 이 기술은 하드 디스크 드라이브에 사용되고 있습니다.세로 방향 레코딩이 가능한 하드 디스크 테크놀로지는 슈퍼파라매트릭 효과로 인해 평방 인치(16 ~31 Gb/cm2)당 100 ~200 기가비트(Gb/cm)의 제한으로 추정되지만 이 추정치는 항상 변화하고 있습니다.수직 기록은 약 1,000기가비트/in2(160기가비트/cm2)[4]의 정보 밀도를 가능하게 할 것으로 예상됩니다.2010년 8월 현재, 667 Gb/in2(103.4 Gb/cm2)의 밀도의 드라이브가 시판되고 있습니다.2016년에 상업적으로 이용 가능한 밀도는 최소 1,300Gb/in2(200Gb/cm2)[5]이었습니다.2021년 후반, 고밀도의 Seagate 디스크는 2.5인치 BarraCuda를 타깃으로 하고 있었습니다.1,307 Gb/in2 (202.6 Gb/cm2)[6] 밀도를 사용했습니다.제조원의 다른 디스크는 1,155 Gb/in2(179.0 Gb/cm2) 및 1,028 Gb/in2(159.3 Gb/cm2)를 사용했습니다.

테크놀로지

수직 기록의 다이어그램입니다.자속이 플래터의 두 번째 층을 통과하는 방법에 유의하십시오.

자기 정보 저장 매체를 설계할 때 가장 큰 과제는 초파라매틱 한계로 인한 열 변동에도 불구하고 매체의 자화를 유지하는 것입니다.열에너지가 너무 높으면 매체의 한 영역에서 자화를 반전시키기에 충분한 에너지가 발생하여 저장된 데이터가 파괴될 수 있습니다.자기 영역의 자화를 되돌리는 데 필요한 에너지는 자기 영역의 크기와 재료의 자기 보자기력에 비례합니다.자기영역이 크고 재료의 자기보강성이 높을수록 매질이 안정적이다.따라서 주어진 온도와 보자기력에서 자기영역의 최소 크기가 있다.더 작을 경우 국소적인 열변동에 의해 자연히 탈자될 수 있습니다.수직 기록에서는 헤드의 쓰기 필드가 수직 지오메트리에서 미디어를 보다 효율적으로 투과하기 때문에 보다 높은 보자기성 재료를 사용합니다.

수직 기록의 장점에 대한 일반적인 설명은 그림과 같이 비트를 나타내는 자기 소자의 극을 디스크 플래터 표면에 수직으로 정렬하여 높은 스토리지 밀도를 달성한다는 것입니다.이 부정확한 설명에서는 이렇게 비트를 정렬하면 세로 방향으로 배치했을 때보다 플래터 면적이 줄어듭니다.즉, 셀을 플래터 위에 더 가까이 배치하여 특정 영역에 저장할 수 있는 자기 소자의 수를 늘릴 수 있습니다.실제 그림은 좀 더 복잡한데, 저장 매체로 자기적으로 더 강한(강력한) 재료를 사용해야 합니다.이는 수직 배치에서 자속이 하드 자기 미디어 필름 아래에 있는(및 비교적 두꺼운) 자기적으로 부드러운(및 비교적 두꺼운) 언더레이어를 통해 유도되기 때문에 가능합니다(전체 디스크 구조가 상당히 복잡해지고 두꺼워집니다).이 자기적으로 부드러운 언더레이어는 효과적으로 쓰기 헤드의 일부로 간주할 수 있으므로 쓰기 헤드의 효율이 향상되고 세로 헤드와 기본적으로 동일한 헤드 재료로 보다 강력한 쓰기 필드 구배를 생성할 수 있으며, 따라서 보다 높은 보자기력 자기 기억 매체를 사용할 수 있습니다.비트의 부피(또는 자성립)에 단축 이방성u 상수 K를 곱한 곱에 안정성이 비례하기 때문에 높은 보자기성 매체는 본질적으로 열적으로 더 안정적이다.

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세밀한 미디어가 있는 Trailing Shield 헤드.이 헤드 디자인은 수직 자기 방식 [7]레코딩에 더 높은 필드 그라데이션과 더 유리한 필드 각도를 제공합니다.

2000년대 초, 수직 레코딩이 종방향 레코딩의 기능을 능가하는 세 가지 중요한 요소가 결합되어 상업적 성공을 이끌어냈습니다(아래).[8]첫째,[9] 미립자 간의 산화물 분리 교환을 가진 매체의 개발입니다.둘째, 매체에 얇은 '캡'을 사용하여 입자 간[10] 교환결합 수준을 제어하고 [11]매체의 두께를 통한 전환 전파를 강화한다.셋째, 마이클 말러리에 의해 발명된 후행 실드 헤드 도입입니다.이 헤드는 단순한 폴 [12]헤드보다 더 높은 필드 구배와 더 유리한 필드 각도를 제공했습니다.

실장

미네소타 대학의 Jack Judy 교수가 설립한 Vertimag Systems Corporation.Iwasaki의 동료로서 1984년에 최초의 수직 디스크 드라이브, 헤드 및 디스크를 개발했습니다. 5MB 이동식 플로피 드라이브는 IBM PC에서 주요 컴퓨터 제조업체에 시연되었습니다.Vertimag는 1985년의 PC 크래시 동안 폐업했다.

도시바는 2005년에 [13]이 기술을 사용하여 시판되는 최초의 디스크 드라이브(1.8인치)를 생산했습니다.그 직후인 2006년 1월에 Seagate Technology는 수직 레코딩 테크놀로지인 Seagate Momentus 5400.3을 사용한 최초의 2.5인치(64mm) 크기의 노트북 하드 드라이브를 출하하기 시작했습니다.또한 Seagate는 2006년 말까지 대부분의 하드 디스크 스토리지 디바이스가 새로운 기술을 사용할 것이라고 발표했습니다.

Seagate는 2006년 4월부터 최대 300GB의 스토리지를 탑재한 최초의 3.5인치 수직 자기 방식 레코딩 하드 드라이브인 Cheetah 15K.5를 15,000rpm으로 가동하기 시작했으며, 데이터 전송 속도가 73~125MB/s로 이전 제품보다 30% 향상된 성능을 자랑합니다.

2006년 4월 Seagate는 최대 750GB의 수직 레코딩을 사용하는 3.5인치(89mm) HDD 시리즈인 Barracuda 7200.10을 발표했습니다.드라이브는 2006년 4월 말에 출하되기 시작했습니다.

히타치는 20GB 마이크로 드라이브를 발표했습니다.수직 레코딩 기반의 Hitachi 최초의 노트북 드라이브(2.5인치)는 2006년 중반에 출시되었으며, 최대 용량은 160GB입니다.

2006년 6월 도시바는 8월부터 200GB 용량의 2.5인치(64mm) 하드 드라이브를 출시하여 모바일 스토리지 용량의 기준을 효과적으로 높였습니다.

2006년 7월 Western Digital은 플래터당 80GB 밀도를 달성하기 위해 WD 설계 및 제조된 수직 자기 기록(PMR) 기술을 사용하여 WD Scorpio 2.5인치(64mm) 하드 드라이브를 대량 생산한다고 발표했습니다.

2006년 8월 후지쯔는 2.5인치(64mm) 라인업을 확장하여 수직 레코딩을 사용하는 SATA 모델을 포함, 최대 160GB의 용량을 제공합니다.

2006년 12월 도시바는 새로운 100GB 2플래터 HDD가 수직 자기 방식 레코딩(PMR)에 기반하며 "짧은" 1.8인치 폼 [14]팩터로 설계되었다고 발표했습니다.

2006년 12월에 후지쯔는 250GB 및 300GB 용량의 2.5인치(64mm) 하드 디스크 드라이브 MHX2300BT 시리즈를 발표했습니다.

2007년 1월, Hitachi는 이 기술을 채용한 최초의 1 테라바이트[15] 하드 드라이브를 발표해,[16] 2007년 4월에 이 기술을 제공했습니다.

2008년 7월에 Seagate Technology는 PMR 테크놀로지를 채용한 1.5 테라바이트 SATA 하드 드라이브를 발표했습니다.

2009년 1월에 Western Digital은 PMR 기술을 사용한 최초의 2.0 테라바이트 SATA 하드 드라이브를 발표했습니다.

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

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ S. Khizroev, M. Kryder, Y.이케다, K.루빈, P.아넷, M.베스트, D.A.Thompson, "100 Gbit/in2 밀도에 적합한 트랙 폭의 기록 헤드, IEEE Trans.Magn., 35(5), 2544-6(1999)[1] 2013년 12월 14일 Wayback Machine에서 아카이브 완료
  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 7 October 2018.
  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. ^ "Seagate Barracuda Compute SATA 2.5" Product Manual, October 2016" (PDF). Retrieved 9 May 2021.
  6. ^ "BarraCuda 4TB, 5TB (2.5) Product Manual" (PDF). 30 September 2020. Retrieved 29 October 2021.
  7. ^ R. Wood, "미래 하드 디스크 드라이브 시스템", JMM, Vol. 321, No. No., 555-561, 2009년 3월
  8. ^ "2005: 수직 자기 기록 도착", 컴퓨터 역사 박물관, 데이터 스토리지 마일스톤, 2005
  9. ^ "자기 기록 매체", 1.5.3 물리과학기술 백과사전 (제3판), 2003년
  10. ^ Y. 소노베, K.K. 탐, T.우메자와 시Takasus, J.A. Dumaya, P.Y. Leo, "CGC 수직 기록 매체에서의 연속층 효과", JMM, Vol. 303, No.2, p.292-295페이지, 2006
  11. ^ R. H. 빅터라, X.Shen, "직각 자기 기록용 복합 매체 교환", IEEE 트랜스.매그너, 제41, 제10호, 페이지 2828-2833, 2005년 10월
  12. ^ '수직 자기 기록 테크놀로지' 화이트 페이퍼, HGST 2007년 11월
  13. ^ "First Perpendicular Recording HDD – Toshiba Press Release". Archived from the original on 14 April 2009. Retrieved 16 March 2008.
  14. ^ "AppleInsider Briefly: Foxconn to build 1.5m MBPs; 100GB iPod drive". Archived from the original on 8 December 2006. Retrieved 6 December 2006.
  15. ^ "PC World – Hitachi Introduces 1-Terabyte Hard Drive". Archived from the original on 12 January 2007. Retrieved 10 January 2007.
  16. ^ "Hitachi gets its one terabyte Deskstar 7K1000 drives out the door – Engadget". Archived from the original on 17 September 2017. Retrieved 8 September 2017.

외부 링크