瓦記錄

瓦記錄是提高磁軌密度的技術。其原理是在之前寫好的磁軌數據上重疊記錄下一磁軌的部分數據，這從本質縮小了磁軌的寬度。如此反覆，就可以像重疊屋瓦一樣記錄數據。因此被稱作瓦記錄。

發展

有一種磁記錄技術因無需大幅改變現行記錄介質和磁頭便可將硬碟的面記錄密度提高到現行的10倍以上而備受關注。這就是被稱為“shingled write recording（瓦記錄）”的方式。日本的信息存儲研究推進機構（SRC）將該技術定位於多項新技術中“最可行的技術”（SRC專務理事押木滿雅）。SRC以2010年5月公開為目標，正在研究能夠實現面記錄密度達到2TB/（英寸）的技術，瓦記錄很有可能成為硬碟技術的核心。SRC中有技術人員認為，通過組合瓦記錄和“二維磁記錄”，還能實現5TB/（英寸）。這相當於現有產品面記錄密度400GB/（英寸）的10倍以上
此前研究人員一直認為要將硬碟記錄密度提高到1TB/（英寸）以上，必須導入與現有技術有本質區別的新技術。分離磁軌介質（Discrete Track Media）、晶格介質（Bit Patterned Media）、熱輔助記錄及微波輔助記錄都曾是候補。但是，這些技術難度很大，不少企業對導入持懷疑態度。
而與上述技術相比，很多技術人員認為實現瓦記錄所需要的技術通過改進現有技術便可達到。瓦記錄還處於模擬階段就已經備受關注的原因就在於此。如果該技術能夠達到實用水平，1TB/（英寸）以上的硬碟產品將會迅速普及 （註：與現在相差懸殊的新技術難以導入的原因還有製造成本過高。本來預計技術課題較少的分離磁軌介質將於2009年導入產品中。但受2008年下半年以來全球經濟低迷的影響，“廠家對導入需要巨額設備投資的分離磁軌介質，比原來更加謹慎”（多家硬碟廠商）。 ）

1TB以上需新技術“瓦記錄”最容易導入

利用瓦記錄能使面記錄密度超過1TB/（英寸） 的原因在於無需縮小記錄磁頭的寬度。過去的方式需要使記錄磁頭的寬度與磁軌寬度保持一致。因此，隨著磁軌變窄，磁頭產生的磁場減小，就不能在頑磁力強的磁性材料上進行記錄了。不能使用頑磁力強的材料，就無法避免“熱擾動”問題，因此提高密度有限。而瓦記錄時，磁頭能夠產生強磁場，因此容易擺脫這種困境。
圖1　通過瓦記錄，面記錄密度超過1TB/（英寸） SRC預計通過擴展現有技術實現的硬碟面記錄密度為1TB/（英寸）左右。研究人員一直認為，要使面記錄密度達到1TB/（英寸） 以上，需要新技術。SRC指出“瓦記錄”最容易導入。（圖：根據SRC的資料製作）

在半徑方向上寫入瓦記錄

瓦記錄採用的記錄磁頭的形狀與現有磁頭有所不同。用於在磁軌寬度方向上減小泄漏磁場的禁止層至關重要。據悉，要實現2TB/（英寸），在禁止層形成時需要寬數nm左右的微細加工技術。此外，減小記錄介質中的磁性顆粒，減小尺寸不均也非常重要。不過，這些問題估計都能通過擴展現有技術獲得實現。
現有記錄方式與瓦記錄的主要區別在於相鄰磁軌間的數據干擾。瓦記錄時，有可能受到相鄰磁軌的強烈干擾。現在研究人員正在研究的是利用這一難點來提高記錄密度。即：二維磁記錄方法。
在半徑方向上寫入瓦記錄是在之前寫好的磁軌數據上寫入下一個磁軌的數據，兩者部分重疊。這樣，實質上可以減小之前寫好的磁軌的寬度。如此反覆，便可提高磁軌密度。與不往上寫的原方式相比，磁軌密度可提高到2倍左右。
現在硬碟的數據堆積在磁軌沿線上，左右數據甚至相互干擾。由於事先知道干擾，可以通過信號處理對數據解碼。二維磁記錄還將這種想法套用於磁軌間干擾，預先考慮兩方向的干擾進行記錄播放。
瓦記錄面臨的課題是系統中硬碟的處理方法會大幅變化。與現有硬碟不同，難以頻繁擦寫分散在磁碟上的小容量數據。瓦記錄通過在相鄰磁軌數據上寫入數據使磁軌變窄，因此即使想改變某磁軌上的一小部分數據，也要一起擦寫多個磁軌的數據。因此硬碟的擦寫單位會比現在大得多。
至於擦寫單位多大合適，目前還沒有結論。不過，估計通過設定某種緩衝器等方法，可保證整個系統不出問題。
注1）與現在相差懸殊的新技術難以導入的原因還有製造成本過高。本來預計技術課題較少的分離磁軌介質將於2009年導入產品中。但受2008年下半年以來全球經濟低迷的影響，“廠家對導入需要巨額設備投資的分離磁軌介質，比原來更加謹慎”（多家硬碟廠商）。