enregistrement perpendiculaire

L'enregistrement perpendiculaire est une méthode de codage des données sur un disque magnétique en alignant les domaines magnétiques verticalement, perpendiculairement à la surface du disque, plutôt qu'horizontalement dans le sens du mouvement. Les particules magnétiques qui composent la couche de stockage sont magnétisées vers le haut ou vers le bas au lieu de gauche ou de droite. Ce changement d'orientation permet une densité de données plus élevée, car les régions magnétiques verticales occupent moins d'espace latéral tout en restant distinguables les unes des autres.

L'approche alternative, appelée enregistrement longitudinal, oriente les moments magnétiques dans le plan du disque. Pendant des décennies, tous les disques durs commerciaux ont utilisé l'enregistrement longitudinal. À mesure que la densité surfacique augmentait au cours des années 2000, la stabilité thermique est devenue le facteur limitant: les grains magnétiques plus petits, disposés horizontalement, se démagnétisaient trop facilement lorsqu'ils étaient chauffés. L'enregistrement perpendiculaire a résolu ce problème en utilisant des structures de grains plus hautes et plus étroites qui nécessitaient moins de matériau magnétique total pour obtenir un stockage stable. Les premiers disques commerciaux à enregistrement perpendiculaire sont apparus vers 2005 et sont devenus la norme dans l'industrie.

La mise en œuvre nécessite une géométrie de couche magnétique différente. Au lieu d'une seule couche de stockage, les systèmes perpendiculaires utilisent une sous-couche magnétique douce sous la couche d'enregistrement. Cette sous-couche concentre et dirige le champ d'écriture de la tête d'enregistrement verticalement dans la couche de stockage. La couche de stockage elle-même est généralement constituée d'alliages à base de cobalt avec une structure cristalline optimisée pour l'anisotropie magnétique verticale. La taille des grains diminue de 5 à 10 nanomètres. La tête de lecture reste largement inchangée, bien que la sensibilité à la magnétisation verticale ait dû être développée.

L'enregistrement perpendiculaire a permis à la densité surfacique de passer d'environ 100 gigabits par pouce carré en 2005 à plus de 1 téraoctet par pouce carré dans les disques d'entreprise modernes. Ce gain de densité se traduit directement par une capacité plus élevée dans le même encombrement physique et une consommation d'énergie plus faible par octet stocké. La technique est maintenant utilisée dans tous les disques durs. Les disques SSD ont remplacé les disques mécaniques dans de nombreuses applications, mais l'enregistrement perpendiculaire reste la norme pour les systèmes d'archivage et de stockage vidéo de grande capacité.

Le nom reflète une différence géométrique simple: les moments magnétiques pointent perpendiculairement au plan du disque plutôt que le long de son rayon ou de sa circonférence. Les ingénieurs du domaine l'abrévient souvent en PMR, pour enregistrement magnétique perpendiculaire, bien que l'enregistrement magnétique shingled, une technique connexe qui chevauche les pistes pour obtenir une densité encore plus élevée, soit devenu plus courant dans les disques plus récents.