2007年10月16日，北京訊 – 日立公司（NYSE: HIT / TSE: 6501）和日立環球存儲科技公司日前宣布，已經開發出世界上最小的硬盤讀取磁頭技術，預計能夠將當前的存儲容量提高四倍，臺式電腦硬盤容量將達到4 TB，筆記本電腦的硬盤容量將達到1 TB。
日立的研究人員成功地把當前磁頭的尺寸縮小了一半以上，新磁頭的尺寸在30-50納米（nm）范圍內，是普通人發絲寬度（約為70-100微米）的1/2000。日立的新技術被稱作電流垂直記錄（電流垂直于平面）巨型磁阻1（CPP-GMR）磁頭，預計將于2009年應用于產品中，2011年實現其全部技術空間。
日立將于2007年10月15日到17日在日本東京國際論壇上舉行的第8屆垂直磁記錄會議（PMRC 2007）上展示這一最新技術。
日立公司中央研究實驗室存儲技術研究中心研究主任Hiroaki Odawara表示，“日立不斷加大投入，深入研究硬盤技術的發展，因為我們相信在可預見的將來，沒有任何其它技術具備硬盤大容量和低成本的優勢。不論對消費者，還是對日立，這都是偉大的成就。憑借這一技術，可以推動由日立開啟的‘TB存儲時代’的發展，并能使消費者無限地存儲他們的數字內容。”
日立認為，CPP-GMR磁頭將使硬盤記錄密度達到每平方英寸500GB（Gb/in2）至每平方英寸1 TB(Tb/in2)，是當前最高磁記錄密度的四倍。今年年初，日立環球存儲科技公司推出業內第一塊1TB硬盤，磁記錄密度達到148 Gb/in2 ；目前日立環球存儲科技公司出貨的產品中，最高的磁記錄密度約為200 Gb/in2。這些產品使用現有的磁頭技術，稱為TMR2 （隧道效應磁阻）磁頭。用于記錄的磁頭和磁碟是控制硬盤體積小型化和容量指數級增長的兩種關鍵技術。
降低噪聲 – 最高的信噪比
硬盤的持續發展要求在磁碟上的每個數據單位面積變小，數量增多。為讀取這些數據單位，磁頭也需要相應縮小。但是，隨著磁頭變小，其電阻會增大，進而會增大噪音和降低磁頭正確讀取數據信號的能力。
硬盤讀取操作中需要實現高輸出信號以及低噪聲，因此研究人員在開發高效的讀取磁頭技術時，力圖實現高信噪比（S/N）。研究人員預測，如果使用TMR磁頭技術，在記錄密度開始超過500 Gb/in2時，就不能保證實現準確的讀取操作。
與TMR器件相比，CPP-GMR器件的電阻較低，雖然取得了較低電噪聲，但輸出信號也較小。因此，在CPP-GMR技術實用化以前，還需要解決一系列問題，比如在保持低噪聲的同時，增大輸出信號以提高信噪比。
為迎接這一挑戰，日立公司和日立環球存儲科技公司共同研發了CPP-GMR磁頭增大輸出信號和降低噪聲的技術。CPP-GMR層中使用了一種具有高電子自旋散射特性的磁性薄膜材料，提高磁頭的信號輸出，同時研發出無損傷的微細紋理和噪音抑制的新技術。這樣，決定磁頭性能的重要指標的信噪比將得到大幅提高。對于磁軌寬度為30納米 – 50納米的磁頭，在日立環球存儲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實驗室共同開發下，分別實現了業界領先的30 dB和40 dB的最優信噪比。
磁軌寬度為50 納米的磁頭預計將在2009年開始應用到商用產品中，磁軌寬度為30 納米的磁頭將于2011年應用到產品中。目前出貨的產品中使用的TMR磁頭磁軌寬度為70 納米。
難以置信的小型磁頭
1988年，科學家發現了GMR效應，上周這一研究成果被授予諾貝爾物理學獎。在發現這一效應近20年后，日立日前推出的CPP-GMR 磁頭將使人們更強烈地感受到GMR技術的影響。
1997年，在發現GMR技術9年后，IBM第一次將GMR磁頭應用于Deskstar 16GXP。GMR磁頭幫助硬盤行業不斷提高容量，并使其在21世紀初進入最快的增長時期，硬盤的容量每年都翻一番。如今，盡管磁錄密度的增長速度趨緩，但記錄磁頭技術的進步以及其它應用于硬盤的創新使得硬盤容量每兩年翻一番。
回顧硬盤行業51年來的發展軌跡，磁頭技術的發展使尺寸正不斷縮小，磁錄密度和存儲容量達到了空前的高度。第一個硬盤磁頭稱為感應磁頭，于1956年在第一塊硬盤RAMAC投入使用，其磁軌寬度是1/20英寸或120萬納米。如今，CPP-GMR的磁軌寬度為1/100萬英寸或30納米，尺寸是1956年應用于RAMAC的電感磁頭的1/40000。
注釋
1 CPP-GMR：作為現有TMR磁頭的替代技術，CPP-GMR磁頭技術依靠金屬而非隧道效應導電，擁有更低的電阻，因此適合高速運轉和更微小的設計。
2TMR磁頭：隧道效應磁阻磁頭
隧道效應磁阻設備由三層結構組成，中間是絕緣膜，兩邊是鐵磁膜。在上面的鐵磁層和下面的鐵磁層的磁化方向變化時（平行或反平行）發生的電阻變化稱為TMR效應，兩種狀態的電阻之比稱為磁阻比。
(新聞稿 2007-10-16)