Вряд ли кто-то из активных пользователей компьютеров возьмётся спорить с утверждением о том, что "гигабайт много не бывает". Долгие годы ёмкость винчестеров росла приличными темпами, радуя потребителей всё более вместительными носителями и более низкой удельной ценой хранения одного мегабайта данных. Разработчики программного обеспечения с радостью "расслаблялись", и уже не сильно беспокоились о том, как бы втиснуть очередной программный продукт в заданные рамки по дисковому пространству, а большинство пользователей забывало о том, где и какие файлы хранятся на необъятных винчестерах.

Так или иначе, чудес не бывает, и плотность пластин для жёстких дисков не могла расти бесконечно. С момента изобретения накопителя на жёстких магнитных дисках сотрудником IBM в середине пятидесятых годов прошлого века прошло почти пятьдесят лет. Тем не менее, современные винчестеры до сих пор используют принцип продольной записи, согласно которому намагниченные частицы своей осью ориентируются на пластине вдоль поверхности. Прибегая к различным ухищрениям, производителям жёстких дисков удавалось увеличивать плотность записи, уменьшая расстояние между частицами, однако на горизонте уже замаячил так называемый суперпарамагнитный предел.

Современные жёсткие диски достигают плотности записи порядка 92.1 Гбит на квадратный дюйм, но уже 120 Гбит на квадратный дюйм являются для этой технологии физическим пределом. В последние годы увеличение плотности записи давалось всё сложнее, темы её прироста снизились со 100% до 60% в год, и даже ниже. Что же предпримут производители жёстких дисков в ближайшие два года, чтобы продолжать радовать потребителей вместительными накопителями?

Бесспорным преемником технологии продольной записи считается технология перпендикулярной записи. Считается, что основные принципы перпендикулярной записи изложил ещё в девятнадцатом веке датский учёный Вальдемар Поулсен (Valdemar Poulsen), который при помощи этой технологии записывал музыку на магнитные носители. Принципиальное отличие метода перпендикулярной записи - ориентация оси намагниченных частиц на поверхности носителя. Так называемая "лёгкая ось" каждой частицы, по направлению которой проявляется выгодная для записи данных анизотропия магнитных свойств, в этом случае направлена перпендикулярно поверхности носителя. Другими словами, если представить намагничиваемые частицы в виде зерён риса, то при продольной записи они располагаются на поверхности "плашмя", а при перпендикулярной записи они располагаются "стоя". Понятно, что последняя технология позволяет разместить на единице площади гораздо больше "зёрен".

Более того, технология перпендикулярной записи имеет некоторые важные преимущества. В частности, она обеспечивает более стабильную конфигурацию магнитных частиц за счёт увеличения толщины их слоя, а также устранения размагничивающих полей на битовых переходах. Эти преимущества на этапе производства оборачиваются и недостатками. Например, технология перпендикулярной записи требует использования не только пластин нового типа, но и головок иной конструкции для считывания и записи информации.

Впрочем, всё это относится к теории, и уже не раз было описано на страницах тематических сайтов. Сейчас же мы имеем возможность говорить о реальных практических достижениях отдельных компаний в сфере развития технологии перпендикулярной записи. Например, компания Toshiba начала поставки микродисков формата 1.8" с использованием технологии перпендикулярной записи уже в конце 2004 года. Подобные накопители достигли ёмкости 20-40 Гб. Носители формата 1" производства Hitachi/IBM к настоящему времени достигли ёмкости 6 Гб, но с переходом на технологию перпендикулярной записи компания рассчитывает за 5-7 лет поднять этот потолок до 60 Гб.

Сегодня представители Hitachi и Seagate выступили с заявлениями по поводу намерений начать поставки первых жёстких дисков формата 3.5" с использованием перпендикулярной записи уже к концу этого года. Hitachi заявляет, что первые модели переходного периода будут иметь плотность записи от 130 до 150 Гбит на квадратный дюйм, что заведомо выше предела для технологии продольной записи - порядка 120 Гбит на квадратный дюйм. Современные винчестеры Hitachi на базе 125 Гб пластин имеют плотность записи порядка 92.1 Гбит на квадратный дюйм. Другими словами, к концу этого года Hitachi собирается выпустить винчестеры на базе 200 Гб пластин. Например, флагманская модель жёсткого диска из четырёх таких пластин сможет обеспечить ёмкость 800 Гб.

Между тем, распространение этой технологии в промышленных масштабах к 2007 году позволит достичь плотности записи порядка 230 Гбит на квадратный дюйм, что в итоге приведёт к появлению жёстких дисков ёмкостью свыше одного терабайта (1000 Гб). Сейчас флагманская модель Hitachi имеет ёмкость 500 Гб. Подобные винчестеры найдут широкое применение в цифровых видеомагнитофонах, так что от появления решений с использованием перпендикулярной записи выиграет не только компьютерная индустрия.

Кстати, со временем и перпендикулярная запись столкнётся со своим физическим барьером наращивания плотности записи. Ожидается, что это случится на рубеже порядка 500-1000 Гбит на квадратный дюйм. Впрочем, это ещё относится к событиям отдалённого будущего, а пока нам предстоит познакомиться с первыми серийными решениями, использующими принцип перпендикулярной записи. Производители считают, что технология не станет доминирующей по крайней мере до 2006-2007 годов. В настоящее время винчестеры с перпендикулярной записью проходят фазу тестирования с участием инженеров и пользователей-добровольцев.

Компания Seagate начала поставки первых опытных образцов накопителей с перпендикулярной записью в конце прошлого года. Судя по всему, эта технология быстрее найдёт применение в компактных винчестерах, используемых мультимедийными устройствами. Миграция накопителей настольного сегмента на новую технологию будет более осторожной.