前言：硬盘容量的增长终于不可避免地遭遇到瓶颈，如今的硬盘容量增长速度已经远不如几年前的水平。硬盘生产商在提高容量方面的秘密武器就是改用垂直记录技术。从目前来看，硬盘行业已经不再停留于垂直记录技术的物理层面，而是更多地着手于如何解决制造问题，以便交付的硬盘与现有的水平记录硬盘拥有同等水平的产量和价位。
垂直记录牵引硬盘业走向
很多人都相信，在向垂直记录（perpendicular recording）转变的这一历史性过程中，硬盘生产厂商正处于最后阶段。在不久前举行的硬盘行业年度盛会Diskcon 2005上，硬盘厂商们就表示，垂直记录技术将提供容量更大的产品，会在消费类产品领域获得越来越大的市场份额，从而增加收入，为利润的可持续性增长创造机会，而这是它们在目前的个人计算机市场所无法实现的。
来自闪存的竞争
然而从现在看来，与硬盘进行竞争的闪存也正在加快竞争步伐。9月份早些时候，苹果电脑决定利用iPod Nano取代该公司目前的主流产品?D?D基于1英寸硬盘驱动器的iPod Mini，这无疑给Diskcon 2005投下了一抹阴影。iPod Nano采用容量2至4GB的闪存，在价格颇具竞争力。
与闪存相比，硬盘的优点在于容量较大，每吉字节成本较低，数据传输速度也更快。不过闪存也有着自身的优势：与硬盘相比，闪存存储的芯片体积较小，功耗较低，也更为坚固结实。硬盘和闪存都在不断增加容量、降低价格，两种技术之间的界线也因而出现了一定的重叠。
由于市场对新推出的iPod Nano反应普遍良好，这就使得硬盘生产商们开始担心的事情终于出现了：在许多主流的消费市场，与那些价格为50美元、容量比较大的硬盘相比，价格为30美元、存储容量较小的闪存芯片可能反而更加具有吸引力。的确是这样，PortalPlayer公司的营销副总裁Michael Maia就表示，该公司推出的下一代产品将首次同时支持闪存和硬盘。PortalPlayer是一家解码芯片的厂商，它生产的芯片应用于大多数的MP3播放器。Maia说：“与仅仅一年前相比，情况已经大不一样。在此之前，我们低估了2GB和4GB容量闪存产品所蕴含的市场潜力。”他同时表示，PortalPlayer公司不会支持东芝公司新近推出的0.85 英寸规格的硬盘，原因在于这种硬盘缺乏与闪存进行竞争的容量。
市场调研机构Trend Focus的副总裁John Donovan说：“我们对iPod Nano非常看好。”不过他也认为苹果公司会在明年推出基于硬盘、具备视频播放功能的iPods，而到那个时候可能有多达200种以上的其他消费类装置（如摄像机）会成为使用这些小硬盘的理想目标。Donovan又说：“移动电话将决定1英寸硬盘的走向。”在他看来，许多硬盘生产商正在把移动电话这个庞大的消费市场视作是梦寐以求的目标。
消费电子市场的诱惑
不过在移动电话市场领域，硬盘业同样面临着严峻的挑战。诺基亚公司负责硬盘驱动器质量验证的高级研究工程师Marko Ahvenainen说：“硬盘驱动器的规格需要不断地缩小，以便应用于移动终端。”在Diskcon 2005上，Ahvenainen明确指出，如果硬盘厂商希望它们设计制造的硬盘能够应用于移动电话上，就需要它们的产品能够在较低和较高的温度下正常工作，并且有效地减少磁场辐射和工作时的噪音，还要提高抵抗内外震动的能力。硬盘的容量和大小也是个关键。这位诺基亚的工程师说：“如今决定使用闪存而不是使用硬盘的分界线是4GB，不过这一界线明年会提升到8GB。对于我们来说，容量的大小非常重要。”另外，他还表示，日立全球储存技术公司的1英寸规格微型硬盘Mikey正是“我们会考虑用到某些产品系列里面的硬盘，但是这个尺寸还是不够小。在大多数情况下，我们甚至无法在移动终端上装入0.85英寸的硬盘。”
Scientific-Atlanta公司的负责客户机架构的副总裁Ken Morse对前景显然比较乐观，他认为硬盘有机会在家庭网络中赢得一席之地。据悉，该公司如今每个季度大约交付50万个用于机顶盒和电缆接入端（cable headend）的硬盘，而这一数字在三年前还是零。他认为，电缆接入端提供的视频点播库的数量与日俱增，同时人们也改用高清晰度的机顶盒和数字摄像机，这些都将促进硬盘交付量的有效增长。
在其他消费市场上，我们注意到：日本的JVC公司和索尼公司正在计划把和1英寸硬盘和1.8英寸硬盘应用于新型数字摄像机当中；而在汽车电子存储市场上占据主导地位的东芝则表示，去年它向汽车市场交付的硬盘超过了600万个。
硬盘业的秘密武器
不过，许多观察人士仍是认为，硬盘市场在将来的发展形势会比较好，这一方面归结于消费者领域不断涌现出新的视频应用和需求。Fulcrum Global Partners LLC的计算机硬件分析师Rob Cihra说：“硬盘公司的股票很可能成为投资股，而不仅仅是投机股，这意味着业界将迎来一场重大变革。硬盘业总收入在过去的十年内没有出现多少增长，但是如果我的预测正确的话，我们有望在今后几年里看到硬盘厂商的营收出现两位数增长的状况。”不过他也表示，额外的收入可能并不意味着利润的可持续性增长。他说：“消费类电子产品不是拯救硬盘市场的灵丹妙药。如果厂商每年销售3亿只硬盘也无法获得稳定的利润，那么就算每年销售5亿只恐怕也同样无法获得稳定的利润。”
硬盘生产商在提高容量方面的秘密武器就是改用垂直记录技术。硬盘生产商只要以垂直方向而不是水平方向把电荷保存在硬盘表面上，就可以在盘片的特定区域上存放更多的数据。如今的水平记录硬盘的最大容量为每平方英寸150GB，但未来的垂直记录硬盘有朝一日将有望高达每平方英寸500GB的水平。这就意味着，在今后几年里，我们将很快看到容量为40GB的1英寸硬盘、500GB的2.5英寸硬盘以及1TB的3.5英寸硬盘产品。
但是这种转变需要付出高昂的成本作为代价。我们知道，垂直记录技术在实验室问世已有20个年头，全面采用它将需要新的磁头、介质、电子元件、制造工艺和材料。Disk/Trend Inc.的资深行业观察人士Jim Porter说：“这将是硬盘行业有史以来所经历的最大转变之一。而从产品角度来看，这一转变现在才刚刚开始。谁能最成功地实现这一转变，谁就将在市场上获得领先。”
今年早些时候，东芝率先交付了采用垂直记录技术的硬盘：1.8英寸硬盘的存储量高达每平方英寸133GB。它被用于东芝的Gigabeat MP3 播放器，预计明年会出现在一家美国公司的MP3播放器当中。
日立公司则正在对用于笔记本电脑的2.5 英寸垂直记录硬盘进行现场测试，这款硬盘将在今年底交付。日立全球存储技术公司负责研究的副总裁Currie Munce说：“硬盘行业已经不再停留于垂直记录技术的物理层面，而是着手解决产品的制造问题，以便交付的硬盘与现有的水平记录硬盘有大致相同的产量和价位。”日立公司负责记录系统和集成的经理Kurt Rubin概述了他队伍在设计垂直记录硬盘原型时所面临的一些技术难题，该原型使用传统的电流方向在平面内的巨磁阻（GMR）磁头。Rubin说：“垂直记录硬盘的关键在于介质里面的软衬层（soft underlayer）。软衬层可以为你提供高达两倍的磁场强度，这意味着存储密度更高。”该公司使用了精密的“尾部屏蔽磁头”（trailing-shield head），从而有助于形成磁场。这就需要制造定制的微磁场模拟器。Rubin表示，在提供足够信噪比的同时，还要保持材料的热稳定性，这是垂直记录硬盘产品设计的另一个重大挑战。
转变的代价
为此硬盘厂商们需要花费多少呢？Don Kania是提供制造硬盘磁头所需设备的Veeco仪器公司的总裁，他认为：“在今后两三年，业界需要往新设备以及生产线上投入数亿美元的资金”，以促进向更高的磁录密度转变。硬盘生产商西部数字公司负责消费类电子产品的总经理Tom McDorman则认为：“这个行业将为改用垂直记录技术投资十亿美元。”
不过用户无需为此担心，他们最终拿到的产品将与目前市场上的硬盘处于同样的价格水平上。日立全球存储技术公司的Munce说：“我们并没有准备针对垂直记录技术向客户收取任何不适当的费用。据我们了解，用户们也不会乐意为此支付额外的费用。”
东芝公司设在加利福尼亚州弗里蒙特的设计中心的助理副总裁Hiroshi Okamura说，该公司并没有发现垂直记录技术预期存在的许多问题。譬如说，磁头用不着更加接近介质表面高速转动，而介质的软衬层仍保持稳定性。不过，东芝并不愿透露它所使用的磁头和介质来自何处。
至于硬盘生产商希捷科技公司，则在最近打破了长达两年之久的沉寂，详细向外界介绍了隧道式磁阻（tunneling-magnetoresistive，TMR）磁头方面的进展。一年前，希捷首次把隧道式磁阻磁头应用于2.5英寸硬盘，而TMR磁头将成为希捷定于今后几个月内推出的首批垂直记录硬盘的基础。
