Zapis wzdłużny (longitudinal recording) narzuca ograniczenie w postaci nieprzekraczalnej powierzchniowej gęstości danych, czyli maksymalnej liczby bitów, które można zmieścić na calu kwadratowym talerza dysku twardego. Ograniczenie to wynika ze zjawiska superparamagnetyzmu. Powoduje ono, że znajdujące się na dysku mikroskopowe obszary magnetyczne, reprezentujące jeden bit, ze względu na swoje zbyt małe rozmiary mogą zmienić orientację pod wpływem wahań temperatury otoczenia. Tym samym tracone są zapisane na nich w postaci bitów cyfrowe dane.
Stało się więc jasne, że dalsze zwiększanie gęstości zapisu danych na dyskach ma swój kres. Eksperci zajmujący się tematyką pamięci masowych oceniają, że przy wykorzystaniu obecnych technologii koniec możliwości zapisu wzdłużnego zostanie osiągnięty już w 2006 roku. Z tego względu producenci dysków twardych już od dawna poszukiwali alternatywnych metod, pozwalających na dalsze zwiększanie gęstości zapisu. Sposobem na sukces okazało się wykorzystanie techniki zapisu prostopadłego PMR (Perpendicular Magnetic Recording).
W głąb dysku twardego
Idea zapisu prostopadłego jest bardzo prosta. Jednobitowe domeny magnetyczne nie są bowiem ułożone równolegle, a prostopadle w stosunku do powierzchni talerza dysku twardego. Zajmują też mniej miejsca, ponieważ są gęściej upakowane. Pionowa orientacja domen magnetycznych poprawia ich stabilność oraz daje możliwość zmieszczenia większej ilości danych na calu kwadratowym powierzchni dysku.
Dzięki wykorzystaniu zapisu prostopadłego firmie Hitachi udało się skonstruować napęd o dwa razy większej gęstości danych (230 Gb/cal
2
) od tej, którą mają obecnie dyski twarde wykorzystujące zapis wzdłużny (100-120 Gb/cal
2
). Szacuje się jednak, że technologia zapisu prostopadłego umożliwi osiągnięcie gęstości wynoszącej jeden terabit na cal kwadratowy.
Wkrótce w sprzedaży pojawią się pierwsze dyski twarde wykorzystujące technologię PMR. Zimą tego roku odbędzie się premiera 2,5-calowego Seagate Momentusa 5400.3 o pojemności 160 GB z ośmiomegabajtowym buforem, którego talerze będą kręcić się z prędkością 5400 obrotów na minutę. W przyszłym roku zostaną wprowadzone do sprzedaży napędy PMR Momentus 7400.1 o prędkości 7400 obr./min, przeznaczone dla wydajnych i zaawansowanych notebooków. Z kolei naukowcy z Uniwersytetu Tohoku skonstruowali jednocalowy dysk twardy PMR o pojemności 10 GB i gęstości zapisu 138 Gb/cal
2
.
Będą terabajty
Zanosi się na to, że wkrótce wszystkie firmy produkujące dyski twarde przesiądą się na technologię zapisu prostopadłego. Możemy się zatem spodziewać, że prawdopodobnie w 2012 roku ujrzymy napęd o pojemności 5 terabajtów. Zalety techniki zapisu prostopadłego zostaną wykorzystane nie tylko przez producentów 3,5-calowych dysków twardych. Na pewno zwiększy się pojemność mniejszych napędów, a jednocalowe dyski o pojemności 60 GB nie będą nikogo dziwić. Rosnący apetyt na ilość przechowywanych danych zostanie zaspokojony, ale tylko na pewien czas. Zjawisko superparamagnetyzmu dotyczy również zapisu prostopadłego, więc za kilka lub kilkanaście lat inżynierowie znów będą musieli szukać nowych sposobów na zwiększenie gęstości zapisu lub wynaleźć doskonalsze metody trwałego przechowywania danych.
