Festplatte – Perpendicular Recording

Nach dem im Artikel Festplatten Grundlagen schon die grundlegende Funktionsweise einer Festplatte erklärt wurde, wendet sich dieser Beitrag speziell der Aufzeichnungstechnik mittels Longitudinal- sowie Perpedicular Recording.

MR und GMR Sensoren

Um die Sektoren, die jeweils 512 Byte Speicherplatz einnehmen, auch lesen und beschreiben zu können schwebt in sehr geringer Höhe ein Schreib-Lesekopf über jeder Magnetscheibe. Dieser magnetisiert die Sektoren unterschiedlich und speichert so Daten. Jedoch konnte die bis Anfang der Neunziger Jahre verwendete MR (Magnetoresistance)-Lese-Technik bei der ständigen Erhöhung der Speicherdichte nicht mithalten. Die Hersteller entwickelten daher Leseköpfe mit der GMR (Giant Magnetorestiance)-Technologie, die ein viel stärkeres Lesesignal erzeugt um höhere Speicherdichten zu lesen.

Longitudinal Recording

Longitudinal Recording ist die Bezeichnung für die Art der Datenaufzeichnung. Hierbei werden die magnetischen Elemente wagerecht auf den Magnetscheiben ausgerichtet. Um höhere Datendichten und somit immer höhere Kapazitäten zu erreichen, versuchen die Festplattenhersteller den Bereich, den eine Dateneinheit benötigt, immer weiter zu verkleinern.

Jedoch stoppt eine physikalische Grenze die Jagt um mehr Speicherplatz, denn wenn die magnetischen Elemente zu eng aneinander gerückt werden entsteht der so genannte superparamagnetische Effekt. Dabei fangen die Datenbits an zu springen und verlieren Ihre magnetische Ausrichtung. Es kommt unweigerlich zum Datenverlust.

Perpedicular Recording

Aber auch hier haben Wissenschaftler und Ingenieure sich etwas Neues einfallen lassen. Perpedicular Recording heißt die Technik, die bisher ungeahnte Kapazitäten möglich machen soll. Im Gegensatz zum Longitudinal Recording werden die magnetischen Elemente nicht horizontal sondern vertikal ausgerichtet. Für die gleiche Menge an Daten wird nun viel weniger Raum benötigt.

TMR Sensor

Bis heute (2006) werden Festplatten mit GMR-Sensoren gebaut. Allerdings erreicht auch diese Methode langsam Ihre Grenzen und ist für Perpendicular Recording von vornherein ungeeignet. Zum lesen der immer enger aneinander liegenden Datenhappen wird eine stärkere Technologie benötigt. Und die gibt es bereits und wird schon seit einiger Zeit bei Notebookfestplatten von Seagate eingesetzt. TMR steht für Tunneling Magnetoresistance und kann Datendichten von weit über 100 Gbit pro Quadratzoll lesen. Mit GMR war es nicht möglich über diese Grenze zu kommen.

Das Perpedicular Recording Aufzeichnungsverfahren und der Schreib- Lesekopf mit TMR Technologie bilden die Grundlage für zukünftige Magnetspeicherlaufwerke. Zuerst wird es Notebookfestplatten und Microdrives mit höheren Kapazitäten geben, Desktopfestplatten mit Fassungsvermögen jenseits eines Terabytes folgen.

Weiterführende Beiträge zum Thema:

• Perpendicular Recording – Mehr Kapazität auf hdd-guide.de
• Festplatte Grundlagen