存储课堂:容量测量、磁盘密度和PMR
剑鱼 发表于:11年12月23日 14:00 [转载] IT168
自1956年第一个磁存储驱动器(IBM RAMAC,磁录密度为2 Kb/sq. inch)面世以来,磁录密度一直在稳步上升,初期平均每年增长约25%(每四年翻一番),然而在20世纪90年代,增长率达到每年60%(每一年半翻一 番)。随后1991年MR磁头,1997年GMR磁头和2001年AFC介质的推出让磁录密度增长率达到每年100%。密度增长的速度非常惊人。在 RAMAC驱动器推出后的50多年,磁存储的磁录密度增长率已经超过2亿倍,从2 Kb/sq. inch增长到2010年3TB驱动器的500 Gb/sq. inch。
目前的驱动器使用的是垂直记录技术,这种技术结合了具有非常高矫顽磁力介质,能够使未来磁存储密度达到 1000 Gb/sq. inch或以上。科学家和工程师们也开始将目光投向其他未来技术,例如规则介质(patterned media),可以让磁盘更加紧密结合而不互相干扰,以及全息存储(holographic storage),一种利用激光束将计算机数据以三维方式进行存储的技术。
下图显示了磁盘密度的发展图。

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为了增加磁录密度,同时保持相同的外部驱动器形成因素,驱动器供应商已经开发出了介质和磁头技术来支持这些更高的磁录密度,例如陶瓷/玻璃盘片、GMR磁头、向准接触读写(pseudo-contact recording)和PRML电子。实现更高密度面临的主要挑战是驱动器磁头和磁盘能够以更小容错来运行。容错方面的改进和使用更多的盘片可以提高驱动器容量,但是驱动器制造商仍然在寻求更大的容量改进,通过改善当前使用技术和开发新的技术。
为了在给定大小的盘片存储更多数据,你必须让磁道更加紧密地联系在一起,磁头必须能够实现更高的精准度。这也意味着,随着硬盘容量的增加,磁头浮动 必须更加接近磁面。在某些驱动器磁头和磁盘的距离接近10纳米(0.01微米),几乎等于细胞膜的厚度。相比之下,人类头发直径约为80微米,比某些磁头和磁盘的距离要厚8000倍。
