日立宣布：新型巨磁阻磁头面世

日立的研究人员成功地把当前磁头的尺寸缩小了一半以上，新磁头的尺寸在30-50纳米（nm）范围内，是普通人发丝宽度（约为70-100微米）的1/2000。日立的新技术被称作电流垂直记录（电流垂直于平面）巨型磁阻（CPP-GMR）磁头，预计将于2009年应用于产品中，2011年实现其全部技术空间。日立将于2007年10月15日到17日在日本东京国际论坛上举行的第8届垂直磁记录会议（PMRC 2007）上展示这一最新技术。

日立公司中央研究实验室存储技术研究中心研究主任Hiroaki Odawara表示，“日立不断加大投入，深入研究硬盘技术的发展，因为我们相信在可预见的将来，没有任何其它技术具备硬盘大容量和低成本的优势。不论对消费者，还是对日立，这都是伟大的成就。凭借这一技术，可以推动由日立开启的‘TB存储时代’的发展，并能使消费者无限地存储他们的数字内容。”

日立认为，CPP-GMR磁头将使硬盘记录密度达到每平方英寸500GB（Gb/in2）至每平方英寸1 TB(Tb/in2)，是当前最高磁记录密度的四倍。今年年初，日立环球存储科技公司推出业内第一块1TB硬盘，磁记录密度达到148 Gb/in2 ；目前日立环球存储科技公司出货的产品中，最高的磁记录密度约为200 Gb/in2。这些产品使用现有的磁头技术，称为TMR2 （隧道效应磁阻）磁头。用于记录的磁头和磁碟是控制硬盘体积小型化和容量指数级增长的两种关键技术。

降低噪声 – 最高的信噪比

硬盘的持续发展要求在磁碟上的每个数据单位面积变小，数量增多。为读取这些数据单位，磁头也需要相应缩小。但是，随着磁头变小，其电阻会增大，进而会增大噪音和降低磁头正确读取数据信号的能力。

硬盘读取操作中需要实现高输出信号以及低噪声，因此研究人员在开发高效的读取磁头技术时，力图实现高信噪比（S/N）。研究人员预测，如果使用TMR磁头技术，在记录密度开始超过500 Gb/in2时，就不能保证实现准确的读取操作。

与TMR器件相比，CPP-GMR器件的电阻较低，虽然取得了较低电噪声，但输出信号也较小。因此，在CPP-GMR技术实用化以前，还需要解决一系列问题，比如在保持低噪声的同时，增大输出信号以提高信噪比。

为迎接这一挑战，日立公司和日立环球存储科技公司共同研发了CPP-GMR磁头增大输出信号和降低噪声的技术。CPP-GMR层中使用了一种具有高电子自旋散射特性的磁性薄膜材料，提高磁头的信号输出，同时研发出无损伤的微细纹理和噪音抑制的新技术。这样，决定磁头性能的重要指标的信噪比将得到大幅提高。对于磁轨宽度为30纳米 – 50纳米的磁头，在日立环球存储科技公司圣何塞研究中心和位于日本的日立公司中央研究实验室共同开发下，分别实现了业界领先的30 dB和40 dB的最优信噪比。

磁轨宽度为50 纳米的磁头预计将在2009年开始应用到商用产品中，磁轨宽度为30 纳米的磁头将于2011年应用到产品中。目前出货的产品中使用的TMR磁头磁轨宽度为70 纳米。

难以置信的小型磁头

1988年，科学家发现了GMR效应，上周这一研究成果被授予诺贝尔物理学奖。在发现这一效应近20年后，日立日前推出的CPP-GMR 磁头将使人们更强烈地感受到GMR技术的影响。

1997年，在发现GMR技术9年后，IBM第一次将GMR磁头应用于Deskstar 16GXP。GMR磁头帮助硬盘行业不断提高容量，并使其在21世纪初进入最快的增长时期，硬盘的容量每年都翻一番。如今，尽管磁录密度的增长速度趋缓，但记录磁头技术的进步以及其它应用于硬盘的创新使得硬盘容量每两年翻一番。

回顾硬盘行业51年来的发展轨迹，磁头技术的发展使尺寸正不断缩小，磁录密度和存储容量达到了空前的高度。第一个硬盘磁头称为感应磁头，于1956年在第一块硬盘RAMAC投入使用，其磁轨宽度是1/20英寸或120万纳米。如今，CPP-GMR的磁轨宽度为1/100万英寸或30纳米，尺寸是1956年应用于RAMAC的电感磁头的1/40000。