硬盘技术纵横谈--磁头篇

    　　90年代中期，希捷公司推出了使用AMR磁头的硬盘。AMR磁头使用TFI磁头来完成写操作，但用薄条的磁性材料来作为读元件。在有磁场存在的情况下，薄条的电阻会随磁场而变化，进而产生很强的信号。硬盘译解由于磁场极性变化而引起的薄条电阻变化，提高了读灵敏度。AMR磁头进一步提高了面密度，而且减少了元器件数量。由于AMR薄膜的电阻变化量有一定的限度，所以AMR磁头的灵敏度也存在极限。这导致了GMR磁头的研发，而GMR磁头是IBM公司在MR磁头技术的基础上更新推出的。

    　　GMR磁头继承了TFI磁头和AMR磁头中采用的读/写技术。但它的读磁头对于磁盘上的磁性变化表现出更高的灵敏度。GMR传感器的灵敏度比AMR磁头大3倍，所以能够提高硬盘的面密度和性能。GMR磁头工作原理是依赖于自旋的电子散射。为了说明GMR磁头的工作过程，引入了自旋阀（SV）这个术语。下面如表1 所示就是GMR读磁头薄膜结构。

CPP-GMR和OAW磁头

CPP-GMR

    　　CPP-GMR磁头，中文全称即垂直平面电流模式的大型抗磁化磁头，它是日本计算机制造商富士通公司开发出了一种新型读写磁盘磁头技术。使用这一技术的硬盘驱动器的记录密度可高达每平方英寸300GB。硬盘记录密度的增加将提高笔记本电脑和桌上型电脑的存储容量，而价格只是略有上升。

    　　富士通公司表示，目前2.5英寸硬盘的每个磁盘片存储容量为30GB，如果这一新型磁盘技术在2到4年内实现商业化，那么将使得每个磁盘片的存储容量提高到180GB，即是目前每个磁盘片容量的3倍。与现有的GMR磁头相比，这一突破性的新型磁盘磁头对信号更为敏感，而且读写数据的紧凑程度是现有GMR磁头的三倍。富士通公司预计在两年内实现商业化生产基于这种CPP-GMR磁头的驱动器，主要用于PC和笔记本电脑中，尤其是用于期待市场繁荣的基于驱动器的消费电子产品中，如游戏控制台和个人视频录像机等。

    　　据富士通公司介绍，高容量的2.5英寸硬盘驱动器最终将取代笨重的3.5英寸硬盘驱动器。根据国际磁盘驱动器设备制造商协会（IDEMA）的统计，在过去的十几年中，磁盘存储容量的提高甚至要快于数据处理能力的提高，但制造商却发现很难把自己的专门技术转化为实际利益。硬盘存储价格已经从1988年的每兆字节11.54美元降到了目前的每兆字节1美分，而独立的硬盘制造商数量也从原来的75个减少到了目前的13个。

    　　OAW英文全称是英文Optically Assisted Winchester，即光学辅助温氏技术。该技术是Seagate正在开发的一种新型磁头技术，它把传统的磁读写头和低强度激光束结合在一起，激光束通过光纤进入磁头，再通过一个微电机驱动的镜子反射到磁盘表面，从而实现磁头的精确定位。希捷公司认为OAW技术能够在1英寸宽的范围内写入多于105000个磁道，硬盘单碟容量可达36GB以上，但该技术要进入实用阶段还需二三年的时间。不过，现在硬盘的单碟容量已经达到了80GB，因此看来，OAW这项技术的市场前景不容乐观。

    　　总之，磁头技术与硬盘单碟容量是息息相关的，只有更加先进的磁头技术，才可能有更加敏感的磁头部件，从而使更高容量的硬盘问世。