PMR - 垂直磁记录技术

垂直磁记录技术(Perpendicular Magnetic Recording, PMR)

原来所有硬盘驱动器和其他类型的磁介质使用纵向记录来记录数据，也就是在介质水平存储磁信号。然而，现在使用垂直记录技术来实现更高的数据密度，因为垂直记录比纵向存储使用的空间要少。几乎所有主要驱动器供应商都采用垂直记录技术来实现更高信号密度。

传统磁记录是纵向放置磁畴，这样不仅限制了磁畴的密度，而且造成超顺磁效应。很久以前，人们就意识到，如果可以垂直放置磁畴，密度可以显著提高，还可以避免超顺磁效应。虽然这个概念很容易理解，但实际执行起来却很困难。

与GMR磁头和AFC介质不同(这两种都可以相对容易地整合到现有驱动器)，垂直记录需要全新的读取/写入磁头设计。下图展示的是垂直记录和纵向记录的区别。对于相同的空间，纵向记录占用的位置至少是垂直记录的两倍。

采用垂直记录技术，磁头能够深深地写入介质，使用较厚的软磁性底层作为磁场返回路径。这使磁畴垂直对齐，从而使其更加紧密地结合，而不会出现不必要的交互问题。

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丹麦科学家Valdemar Poulsen在十九世纪末期首次展示了垂直记录，他也是第一个证明声音可以磁录的人。之后垂直记录技术一直没有进步，直到1976年，日本科学家Dr. Shun-ichi Iwasaki验证了垂直记录存在显著的密度优势。然后到1978年，Dr. T. Fujiwara开始对对垂直记录技术进行深入研究，并最终推出了第一款使用垂直记录技术的商用磁存储设备。

垂直记录最早在计算机中的应用出现在东芝于1987年正式推出的3.5英寸2.88MB ED(超高密度)软盘格式的计算机中，ED驱动器和磁盘在1989年才开始投入市场。在1991年，IBM在其PS/2系统中采用了这种驱动器，一些制造商开始为IBM和其他计算机制造商提供这种驱动器，包括东芝、三菱、索尼和松下。因为2.88 MB ED驱动器可以完全读取和写入1.44 MB HD磁盘(由于BIOS制造商在BIOS中完全支持2.88 MB软盘)，并且DOS 5.0和随后增加的对2.88 MB格式的支持，采用2.88 MB成为理所当然的事情。不过，由于高昂的介质成本以及数据容量增加相对较低，这些驱动器并没有广泛普及。

除了2.88 MB ED软盘外，东芝和其他公司开始继续为其他介质(特别是硬盘驱动器)开发垂直磁记录。不过，他们发现垂直记录在硬盘驱动器方面的应用有点过于超前，因为现有技术已经根深蒂固，并且密度的快速发展已经让存储行业难以消化。

在2002年4月，读取/写入磁头主要生产商Read-Rite公司采用Maxtor子公司MMC公司提供的介质，在原型驱动器中磁录密度达到130 Gb/sq. inch。在2002年11月，希捷公司宣布已经实现100 Gb/sq. inch的磁录密度。根据2000年发布的两项独立调查显示，垂直记录预计在未来将让磁录密度达到1000Gb(1兆位)每平方英寸，这个预言相信会成真。

在2005年8月16日，东芝的存储设备部门宣布推出世界上第一个使用垂直记录技术的硬盘驱动器，标志着垂直记录技术终于开始应用于商业硬盘驱动器中。

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