第1页: 垂直磁记录技术的蔓延 第2页: 观察SpinPoint T166 第3页: 性能测试和最佳性能奖
近日,全球知名的硬盘代理商金喜来公司与三星硬盘公司签约成为三星3.5"硬盘国内代理商之后的首批产品已经大规模上市,凭借三星硬盘一贯的高品质,以及金喜来获得授权独家推出的“三星硬盘三心服务”理念,为沉寂的硬盘市场带来一股强劲的冲击。
新的性能竞争者
在高投入但薄利的硬盘制造领域生存并不是一件容易的事情,不过三星坚持保存了硬盘产品线,持续投入并不断增强自身的技术实力,从03年三星把硬盘部分并入财力雄厚的半导体部门后,三星硬盘在研发、推广等方面得到了更大的支撑。三星硬盘的产能目前超过1800万件/年,这大约是业内第一位置的50%,已经相当可观。
提起高性能的桌面级3.5英寸硬盘,熟悉这个领域的用户自然会想起诸如配置10000RPM主轴电机的WD
Raptor,或者是使用垂直记录技术拥有超大单碟容量的Seagate
Barracuda 7200.10等产品,而后来者三星(SAMSUNG)硬盘,之前并没有进入高端桌面硬盘玩家的视线。同常认为,三星是这个领域产品、技术的跟随者,很难在硬碰硬的性能对抗中获得优势,然而在新近拿到的这块SAMSUNG
SpinPoint T166系列的HD160HJ硬盘测试之后,我们以往的观点被彻底颠覆。
突破, 垂直磁记录技术
几个月前,我们在《PATA的300GB之选,三星SpinPoint HD300LD测试》 一文中测试了三星SpinPoint
T133系列的HD300LD,T133系列产品的单碟容量最大可至133GB,而T166系列则把这个指标提升到166GB,和目前最大单碟容量Barracuda 7200.10的188GB差距不大。三星官方网站上海没有提供SpinPoint T166系列产品的资料,甚至送测硬盘的代理商业拿不出这个型号的Datasheet,于是我们只好根据眼前的产品实物来做一些描述性和推测性的阐述。
不过还是有一个准确的信息,就是三星在SpinPoint T166系列硬盘上使用了垂直磁记录技术。这使三星成为继Seagate和HGST之后,又一家在3.5英寸硬盘上引入这种先进技术的厂商。
PMR (Perpendicular Magnetic Recording):垂直磁记录技术。之前硬盘所使用的记录技术都是纵向或称水平磁记录(LMR,Longitudinal
Magnetic Recording),每个存储位的磁极粒子平辅在一个平面上。虽然磁记录材料的不断进步,支撑着硬盘存储密度的前进,但极限已经越来越近,在相同的面积上加入更多的磁极粒子虽然有助于提高存储密度,但也加大了平面排列的磁粒子之间的互斥干扰。因此到最近,即使容量可以进一步提高,但记录的质量则不能得到有效的保证。而采用PMR技术时,粒子的磁化方向是垂直(相对于记录层)的,通过一个新增的软磁底层以加大相邻粒子的磁耦合,从而有助于在保证记录质量的同时进一步提高存储密度。
垂直磁记录技术改良了磁记录的整体结构。首先,不再采用环状磁头,而是将其改造为“Π”型的单开头式样,磁头的N极与S极不再是直接发生作用,而是借助一个额外的“软磁底层”进行。该软磁层位于磁盘磁介质层的下方,起到中介辅助的作用,这样磁头的两个磁极和软磁层就构成了闭合的磁回路。此时,磁力线从先前的水平分布变为垂直分布,与之对应,磁层磁颗粒的方向也必须朝垂直的方向旋转90度,好比是将长方体的磁颗粒“竖立”在盘片表面上。这样,一个磁极位于磁盘表面,与磁头起读写作用的磁极交互。另一个磁极则位于磁层的深处,与软磁底层交互。从结构上不难看出,磁颗粒的磁体部分实际上都被埋藏起来了,这种结构产生了三个方向的增益。首先,裸露在表面的磁极占据的面积非常小,无形之中磁颗粒密度将大大提高,存储密度自然随之水涨船高;其次,因磁体位于深处,表面热量很难影响整个磁体,受热升温速度大大减缓,进一步缩小磁颗粒尺寸在技术上就成为可能;第三,磁颗粒分布的改变也将使磁道的距离缩小。现有纵向记录技术的磁道间距一般为500纳米,改用垂直记录技术后可将其缩小到100纳米的水平。无论哪个方向的增益都可大大提高存储密度,更何况这三者是同时发挥效用的。
显然,通过使用垂直磁记录技术,三星轻松的把SpinPoint系列产品的单碟容量提高了25%,新一代产品的研发时间距上一代产品问世还不到半年时间。