竞选下一代硬盘技术，新诞生MAMR叫阵

美国卡内基美隆大学(Carnegie Mellon University)的大学教授Jimmy Jian-Gang Zhu，正在开发一项可望在未来超高密度硬盘机竞赛中成为大黑马的新技术──微波辅助磁纪录(microwave-assisted magnetic recording，MAMR)；据信该技术能让硬盘机达到每平方英吋3 terabits的高密度。

预计将在未来1~2年，硬盘机技术将开始大幅转换，而MAMR是第三个技术选项。至于另两种技术，一是由希捷(Seagate)主导开发的热辅助磁记录技术(heat-assisted magnetic recording，HAMR)，在磁盘头上采用微型雷射灯以在写入作业之前加热部分扇区；第二种技术则是日立储存科技(HGST)开发中的规则媒介(patterned media)技术，也就是在储存媒介上蚀刻出轨道甚至位位置(bit locations)。

HAMR 与规则媒介这两种技术，是各家硬盘机厂商都表示正在积极开发的，它们的最终目标都是将硬盘密度提升到每平方英吋10 Tbits的高峰。而采用垂直纪录技术(perpendicular recording)，硬盘机厂商目前推出密度最高的产品，是每平方英吋530 Gbits；一位市场分析师表示，硬盘机产业界可能将在明年面临十字路口，得选择一种技术解决方案以达到1 Tbits以上的容量密度。

无论是规则媒介或HAMR，都让硬盘机以接近目前的成本、达到每平方英吋1~10Tbit的容量密度；而Zhu所开发的MAMR技术，则号称能以比其他两种 方案更低的成本，提供差不多程度的容量密度提升。“要说服产业界考虑该技术，需要现场示范，而我的实验室已经在打造原型并进行性能测试。”Zhu表示。

所谓的MAMR技术，是磁盘头会发射一种微波场(microwave field)以激发媒介内的电子产生能量，以简化写入数据的程序；该程序是利用与现有读取头整合的一种磁薄膜堆栈(magnetic thin film stack)所产生的、局部的高频率交流磁场。Zhu表示，加入该堆栈仅会提高现有读取头最多10%的复杂度，因此也是提升硬盘密度的方法中最精省的一 种。

不久前卡内基美隆大学才取得布置其薄膜堆栈所需的自旋力矩振荡器(spin torque oscillator)技术专利，Zhu表示：“我确信每一家硬盘机厂商都已经开始花心思调查这个技术。”而他说得没错，HGST等厂商已经对MAMR技术发表了一些相关论文(参考连结)。

不过日立与希捷的研发人员表示，他们正在进行HAMR、规则媒介等两种技术的开发，却仍将MAMR视为较遥远的技术选项。希捷的一位发言人则透露，该公司已经拥有与MAMR技术相关的IP，但：“我们认为HAMR或规则媒介技术是比较可行的解决方案。”

希捷纪录媒介业务资深副总裁Mark Re并指出，目前该公司认为HAMR的优势稍高一点；这是因为像是希捷这样的硬盘厂商都是自己生产磁盘头，采用HAMR方案仅需再负担每个磁盘驱动器内 30~40美分的LED采购成本。希捷未透露他们是怎么把LED整合到磁头上的：“那并不是什么了不起的技术，因为价格低廉的DVD播放器里面也都有 LED。”

而规则媒介技术相对来说就需要不少新的制程步骤与新设备，例如奈米压印微影技术(nano-imprinting lithography)──这一定得向第三方供货商采购；Re表示，想到那些额外的资本支出以及新设备与制程的良率，都让人却步：“这可能成为我们决定 将采用哪一种技术方案的考虑因素之一。”

日立储存科技的研发副总裁Currie Munce的看法则刚好相反，他认为规则媒介成为新一代技术选择的赢面大一点。“我们正与多家供货商合作试用他们的原型工具，并评估他们对量产型规则媒介技术工具的计划。”Munce表示，该公司觉得HAMR的实际应用还需要一些创新或是突破。

不管哪种技术胜出，硬盘机厂商最 后仍是希望能万法归宗；“我认为一旦市场动能往单个方向走，产业界就会开始聚合。”Re表示。而短期看来，所有的人都同意硬盘机厂商还是会努力“压榨”垂直记录技术，让它的寿命能撑多久就撑多久：“我想垂直记录产品还可再出个几代，而2012年可能是我们必须对下一代技术做出选择的时候。”Re补充。