垂直技术支持

Shaman · 发表于 2010-9-13 16:37:40

谁知道硬盘的垂直技术支持是什么意思？

時間飛了 · 发表于 2010-9-13 16:39:28

不知道只是帮顶

Shaman · 发表于 2010-9-13 16:45:16

不知道只是帮顶% _ O" m7 r) K
時間飛了发表于 2010-9-13 16:39

BS一下，终于问到谷哥了。。。

有点乱码，凑合看吧

面臨极限的磁記錄技術

　　最新一份的IDC報告(《2005年硬碟市場 :零件技術与業務模式 IDC #33466》)也認為垂直記錄技術將會成為未來几年硬碟發展的趨勢。在這份報告中分析了硬碟現在及未來的三种關鍵零件——彈性臂、磁頭和磁碟，其相關技術的發展方向、以及了解其替代品技術的成本和利弊等。它預計2005年年底垂直記錄技術將會開始應用于磁頭和盤片中，到2007年年底將會被廣泛使用。IDC預計到2009年的時候，將會有六億三千万顆硬碟投入市場……

超順磁效應
　　要了解為什么需要新的硬碟技術，首先需要了解我們現在使用的硬碟技術。下圖所示的是我們現在所使用的硬碟的結构，主要包括:讀寫磁頭/懸挂裝置、盤片、馬達、外殼和電路板。電路板上的控制器接收并且解釋計算机磁盤控制器(對于PC來說，就是主板南僑中的硬碟控制器)的指令，然后根据指令通過驅動馬達和磁頭在盤片上進行讀寫。

　　圖2-1:現代硬碟构成

　　盤片是在鋁制合金或者玻璃基層的超平滑表面上依次涂敷薄磁涂層、保護涂層和表面潤滑劑等形成的。盤片以5400RPM-15000RPM的轉速轉動，磁頭則做往复的直線運動，而可以在盤片上的任何位置讀取或者寫入信息。微觀的來看，盤片上的薄磁涂層是由數量眾多的、体積极為細小的磁顆粒組成。多個磁顆粒(約100個左右)組成一個記錄單元來記錄1bit的信息——0或者1。

　　圖2-2:水平記錄技術示意圖

　　這些微小的磁顆粒极性可以被磁頭快速的改變，而且一旦改變之后可以較為穩定的保持，磁記錄單元間的磁通量或者磁阻的變化來分別代表二進制中的0或者1。磁顆粒的單軸异向性和体積會明顯的磁顆粒的熱穩定性，而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性，也就是決定了所儲存數据的正确性和穩定性。但是，磁顆粒的單軸异向性和体積也不能一味的提高，它們受限于磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比(SNR)的限制。
　　現在對于磁記錄設備的要求是体積越來越小，容量越來越大，也就是區域密度越來越高，這樣磁顆粒當然也就越來越小，比如當區域密度為20 Gbpsi時，磁顆粒直徑約為13納米，而當達到100 Gbpsi時，直徑縮小到了9.5納米。當磁顆粒的体積太小的時候，能影響其磁滯的因素就不僅僅是外部磁場了，些許的熱量就會影響磁顆粒的磁滯，從而導致磁記錄設備上的數据丟失，這种現象就是“超順磁效應”。
　　為了盡可能的降低“超順磁效應”，業界通過提高磁顆粒异向性、增加熱穩定性來解決。磁顆粒异向性的提高固然使得磁記錄介質更加穩定，但是必需同時提高寫入磁頭的寫入能力。另外，磁顆粒体積的縮小，也需要進一步提高讀取磁頭的靈敏度，于是MR(磁阻磁頭)和GMR(巨磁阻磁頭)相繼應運而生，GMR磁頭技術的幫助下，水平記錄區域密度已經達到了100Gbpsi以上。
　　不過，磁記錄業界公認水平記錄技術已經達到了极限，再通過開發不同的磁性材料、磁頭技術來提升區域記錄密度已經不再是經濟、有效、可行的途徑了。
垂直記錄技術
　　磁垂直記錄技術并非近年才出現，早在1977年被譽為現代垂直錄寫技術之父的日本東北工業大學校長及首席總監岩崎俊一(Shun-ichi Iwasaki)教授率先投入了這項技術的研究。岩崎俊一博士稱:“我在過去的四十八年中一直從事磁性錄寫技術方面的研究工作，研究發現該技術的成功在于其錄寫密度。直至1975年，我才發現垂直錄寫是走向高密度錄寫的不二法門，之后我不斷提倡把垂直技術引入現實科技中。我很高興這項科技將不久得以實現。”

　　圖3-1:垂直記錄技術示意圖

　　應用了垂直記錄計數的硬碟在結构上不會有什么明顯的變化，依然是由磁盤(超平滑表面、薄磁涂層、保護涂層、表面潤滑劑)、傳導寫入元件(軟磁极、銅寫入線圈、用于寫入磁變換的交流線圈電流)和磁阻讀出元件(檢測磁變換的GMR傳感器或磁盤者新型傳感器設計)組成。

　　圖3-2

　　微觀上看，磁記錄單元的排列方式有了變化，從原來的“首尾相接”的水平排列，變為了“肩并肩”的垂直排列。磁頭的构造也有了改進，并且增加了軟磁底層。這樣做的好處是:
　　1、磁盤材料可以增厚，讓小型磁粒更能抵御超順磁現象的不利影響；
　　2、軟磁底層讓磁頭可以提供更強的磁場，讓其能夠以更高的穩定性將數据寫入介質；
　　3、相鄰的垂直比特可以互相穩定。
　　目前，日立、希捷、東芝等公司的都已經演示了其開發的基于垂直記錄技術的硬碟樣品，其中東芝的1.8英寸垂直記錄硬碟樣品區域密度達到了133 Gbpsi，希捷的垂直記錄硬碟樣品的區域密度達到了170Gbpsi，日立公司也展示了區域密度達到了230 Gbpsi垂直記錄硬碟!這意味著我們將在不遠的未來看到容量為20GB的微硬碟和容量為1TB的3.5英寸硬碟面市。


垂直記錄技術:磁記錄市場的新契机
　　DISK/TREND總裁、硬碟業分析員及歷史研究學家Jim Porter認為:“垂直錄寫技術的成功應用及過渡，是硬碟業未來五至十年發展的關健。日立正致力于通過全面的試驗計划，使這項科技繼續穩步向前發展。”
從日立于2004年12月開始的大規模現場測試的結果來看，應用了垂直記錄技術的硬碟在實際應用中表現值得期待，日立宣布:
　　1、硬碟性能高于預期
　　2、性能數据類似于我們通過一個成熟硬碟得到的測試結果
　　3、沒有硬錯誤 (例如沒有數据丟失)
　　4、极少的軟錯誤(磁頭試圖在首次失敗之后再次讀取數据)
　　5、數据讀寫速率沒有降低
IDC針對垂直記錄技術進行全面了調查，他們公布了樂觀的預期:
　　1、2009年使用垂直記錄技術的硬碟將達到六億三千万部，成為雄霸市場的新技術。
　　2、到2008年，小型硬碟(2.5英寸以下)將占据硬碟產量的46%以上，其中大多數會利用垂直記錄的技術优勢來滿足容量需求。
　　3、對整個硬碟行業的發展進行預測，可發現垂直記錄將成為2004至2008年達到IDC預測的15.5%年复合成長率的主要推動因素。
　　4、在5年內，產品磁盤密度將會達到目前技術下磁盤密度的四至五倍;在10年內，垂直記錄(包括混合方法)會使磁盤密度達到目前技術下磁盤密度的十倍的水平。
　　5、垂直整合式公司將可較順利地引入垂直記錄及其它新技術，其引進成本也較低，不過卻要自行承擔研發支出。必需投資額的增長(例如，研發開銷、新生產能力)將會引起更深入的業內合并。
　　6、必要的投資額的增長(例如，研發開銷、新生產能力)將會引起更進一步的業內合并。
　　日立公司預計在近年的下半年到明年之間，會向市場推出首批采用垂直記錄技術的硬碟產品，它們的磁錄密度接近150 Gbpsi，屆時我們的2.5英寸硬碟的容量可以達到160GB，微硬碟的容量可以達到15GB;2007-2008年之前，磁錄密度為230Gbpsi的產品將會從實驗室中走出來，那時3.5英寸硬碟的容量可望達到1TB，而微硬碟的容量也能達到20GB;目前的垂直記錄技術理論上可以達到500Gbpsi的磁錄密度，500GB的2.5英寸硬碟和40GB的微硬碟也會成為現實。
　　未來晶格介質和熱輔助磁記錄技術會進一步擴展垂直記錄技術的潛力，把磁錄密度提高到1Tbpsi以上，屆時我們的筆記本硬碟也會達到TB的容量，微硬碟容量也達到100GB!
　　未來的5-10年，垂直記錄將會成為未來硬碟行業的主流技術，不同厂商過渡到這項新技術上順利程度，將會決定未來10年內硬碟業界的新格局。

時間飛了 · 发表于 2010-9-13 16:45:47

竟然还是繁体字

Shaman · 发表于 2010-9-13 16:56:14

竟然还是繁体字
: ?- _+ }# O9 u, {時間飛了发表于 2010-9-13 16:45

我也很为难啊

時間飛了 · 发表于 2010-9-13 16:56:30

我也很为难啊) \- Z1 j; p% G* D% Q0 q8 w, {
Shaman 发表于 2010-9-13 16:56

转换一下

Shaman · 发表于 2010-9-13 16:59:12

转换一下/ n" K4 p7 A, M1 U
時間飛了发表于 2010-9-13 16:56

好<43>

wuliaoxiaozi · 发表于 2010-9-15 17:32:44

我来转换一下吧

面临极限的磁记录技术

　　最新一份的IDC报告(《2005年硬碟市场 :零件技术与业务模式 IDC #33466》)也认为垂直记录技术将会成为未来几年硬碟发展的趋势。在这份报告中分析了硬碟现在及未来的三种关键零件——弹性臂、磁头和磁碟，其相关技术的发展方向、以及了解其替代品技术的成本和利弊等。它预计2005年年底垂直记录技术将会开始应用于磁头和盘片中，到2007年年底将会被广泛使用。IDC预计到2009年的时候，将会有六亿三千万颗硬碟投入市场……

超顺磁效应
　　要了解为什么需要新的硬碟技术，首先需要了解我们现在使用的硬碟技术。下图所示的是我们现在所使用的硬碟的结构，主要包括:读写磁头/悬挂装置、盘片、马达、外壳和电路板。电路板上的控制器接收并且解释计算机磁盘控制器(对于PC来说，就是主板南侨中的硬碟控制器)的指令，然后根据指令通过驱动马达和磁头在盘片上进行读写。


　　图2-1:现代硬碟构成


　　盘片是在铝制合金或者玻璃基层的超平滑表面上依次涂敷薄磁涂层、保护涂层和表面润滑剂等形成的。盘片以5400RPM-15000RPM的转速转动，磁头则做往复的直线运动，而可以在盘片上的任何位置读取或者写入信息。微观的来看，盘片上的薄磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成。多个磁颗粒(约100个左右)组成一个记录单元来记录1bit的信息——0或者1。


　　图2-2:水平记录技术示意图


　　这些微小的磁颗粒极性可以被磁头快速的改变，而且一旦改变之后可以较为稳定的保持，磁记录单元间的磁通量或者磁阻的变化来分别代表二进制中的0或者1。磁颗粒的单轴异向性和体积会明显的磁颗粒的热稳定性，而热稳定性的高低则决定了磁颗粒状态的稳定性，也就是决定了所储存数据的正确性和稳定性。但是，磁颗粒的单轴异向性和体积也不能一味的提高，它们受限于磁头能提供的写入场以及介质信噪比(SNR)的限制。
　　现在对于磁记录设备的要求是体积越来越小，容量越来越大，也就是区域密度越来越高，这样磁颗粒当然也就越来越小，比如当区域密度为20 Gbpsi时，磁颗粒直径约为13纳米，而当达到100 Gbpsi时，直径缩小到了9.5纳米。当磁颗粒的体积太小的时候，能影响其磁滞的因素就不仅仅是外部磁场了，些许的热量就会影响磁颗粒的磁滞，从而导致磁记录设备上的数据丢失，这种现象就是“超顺磁效应”。
　　为了尽可能的降低“超顺磁效应”，业界通过提高磁颗粒异向性、增加热稳定性来解决。磁颗粒异向性的提高固然使得磁记录介质更加稳定，但是必需同时提高写入磁头的写入能力。另外，磁颗粒体积的缩小，也需要进一步提高读取磁头的灵敏度，于是MR(磁阻磁头)和GMR(巨磁阻磁头)相继应运而生，GMR磁头技术的帮助下，水平记录区域密度已经达到了100Gbpsi以上。
　　不过，磁记录业界公认水平记录技术已经达到了极限，再通过开发不同的磁性材料、磁头技术来提升区域记录密度已经不再是经济、有效、可行的途径了。
垂直记录技术
　　磁垂直记录技术并非近年才出现，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。”


　　图3-1:垂直记录技术示意图


　　应用了垂直记录计数的硬碟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。


　　图3-2


　　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。
　　目前，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碟样品，其中东芝的1.8英寸垂直记录硬碟样品区域密度达到了133 Gbpsi，希捷的垂直记录硬碟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垂直记录硬碟!这意味着我们将在不远的未来看到容量为20GB的微硬碟和容量为1TB的3.5英寸硬碟面市。


垂直记录技术:磁记录市场的新契机
　　DISK/TREND总裁、硬碟业分析员及历史研究学家Jim Porter认为:“垂直录写技术的成功应用及过渡，是硬碟业未来五至十年发展的关健。日立正致力于通过全面的试验计划，使这项科技继续稳步向前发展。”
从日立于2004年12月开始的大规模现场测试的结果来看，应用了垂直记录技术的硬碟在实际应用中表现值得期待，日立宣布:
　　1、硬碟性能高于预期
　　2、性能数据类似于我们通过一个成熟硬碟得到的测试结果
　　3、没有硬错误 (例如没有数据丢失)
　　4、极少的软错误(磁头试图在首次失败之后再次读取数据)
　　5、数据读写速率没有降低
IDC针对垂直记录技术进行全面了调查，他们公布了乐观的预期:
　　1、2009年使用垂直记录技术的硬碟将达到六亿三千万部，成为雄霸市场的新技术。
　　2、到2008年，小型硬碟(2.5英寸以下)将占据硬碟产量的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。
　　3、对整个硬碟行业的发展进行预测，可发现垂直记录将成为2004至2008年达到IDC预测的15.5%年复合成长率的主要推动因素。
　　4、在5年内，产品磁盘密度将会达到目前技术下磁盘密度的四至五倍;在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十倍的水平。
　　5、垂直整合式公司将可较顺利地引入垂直记录及其它新技术，其引进成本也较低，不过却要自行承担研发支出。必需投资额的增长(例如，研发开销、新生产能力)将会引起更深入的业内合并。
　　6、必要的投资额的增长(例如，研发开销、新生产能力)将会引起更进一步的业内合并。
　　日立公司预计在近年的下半年到明年之间，会向市场推出首批采用垂直记录技术的硬碟产品，它们的磁录密度接近150 Gbpsi，届时我们的2.5英寸硬碟的容量可以达到160GB，微硬碟的容量可以达到15GB;2007-2008年之前，磁录密度为230Gbpsi的产品将会从实验室中走出来，那时3.5英寸硬碟的容量可望达到1TB，而微硬碟的容量也能达到20GB;目前的垂直记录技术理论上可以达到500Gbpsi的磁录密度，500GB的2.5英寸硬碟和40GB的微硬碟也会成为现实。
　　未来晶格介质和热辅助磁记录技术会进一步扩展垂直记录技术的潜力，把磁录密度提高到1Tbpsi以上，届时我们的笔记本硬碟也会达到TB的容量，微硬碟容量也达到100GB!
　　未来的5-10年，垂直记录将会成为未来硬碟行业的主流技术，不同厂商过渡到这项新技术上顺利程度，将会决定未来10年内硬碟业界的新格局。

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