PMR / 垂直磁気記録 (2005)（ピーエムアール）
Perpendicular Magnetic Recording。Toshiba が 2005 年に商用化した垂直磁気記録技術。従来の長手磁気記録 (LMR) が磁化方向を媒体表面と平行に並べるのに対し、PMR は磁化方向を媒体表面に垂直に並べることで記録密度を 2-3 倍に向上、HDD 容量の TB 時代を到達。
概要
PMR (Perpendicular Magnetic Recording、垂直磁気記録) は、Toshiba が 2005 年に商用化した革命的な HDD 記録技術で、従来の LMR (Longitudinal Magnetic Recording、長手磁気記録) が磁化方向を媒体表面と平行に並べるのに対し、PMR は磁化方向を媒体表面に垂直 (上下) に並べることで記録密度を 2-3 倍に向上、HDD 容量の TB (テラバイト) 時代到達を可能にした重要な技術です。Toshiba MK4007GAL (2005 年 8 月、1.8 インチ 40GB・2.5GB/inch² 面密度) が世界初の PMR 商用 HDD として登場、その後 Seagate Barracuda 7200.11 (2007)・Western Digital Caviar Black などの主要メーカーが追随し、2007-2008 年以降の全 HDD で標準採用されました。LMR の物理的限界 (Superparamagnetic Effect、熱揺らぎによる磁化反転、約 100Gb/in² が上限) を回避することで、2024 年現在の Seagate Mozaic (HAMR、3TB/disk) や Western Digital UltraSMR (MAMR、4TB/disk) への進化基盤となりました。
主な特徴・仕組み
- 商用化: 2005 年 8 月 Toshiba
- 記録方向: 磁化方向が媒体表面に垂直 (LMR は平行)
- 記録密度: LMR の 2-3 倍 (50Gb/in² → 200Gb/in² 以降)
- 物理的根拠: 熱揺らぎ耐性向上、Superparamagnetic Effect 回避
- ヘッド構造: SPT (Single Pole Type) ヘッド + ソフト磁性裏打ち層
- 媒体構造: Co-Pt-Cr 系合金 + 結晶配向制御で垂直異方性
- TB 時代到達: 2007 年 Seagate Barracuda 7200.11 で 1TB 達成
- 熱安定性: 10 年保持可能、データ保存信頼性向上
- 採用率: 2008 年以降の全新規 HDD で標準
- 進化形: SMR (Shingled, 2014)・MAMR (Microwave, 2019)・HAMR (Heat-Assisted, 2024)
スペック比較表 (HDD 記録技術の進化)
| 技術 | 年 | 面密度 | 最大容量 |
|---|---|---|---|
| LMR (長手記録) | 1956-2005 | 50-100Gb/in² | 500GB (LMR 最終) |
| PMR (垂直記録) | 2005- | 200-1500Gb/in² | 22TB (CMR PMR) |
| SMR (瓦書き) | 2014- | 1100Gb/in² | 24TB |
| MAMR (マイクロ波) | 2019- | 1800Gb/in² | 26TB |
| HAMR (熱補助) | 2024- | 2200Gb/in² | 30TB (Seagate Mozaic) |
具体例・対応技術
- Toshiba MK4007GAL (2005): 世界初の PMR HDD、1.8 インチ 40GB
- Seagate Barracuda 7200.11 (2007): 世界初の 1TB HDD、PMR 採用で容量倍化
- Western Digital Caviar Black (2008-): ゲーマー・クリエイター向け高速 PMR HDD
- Hitachi GST (HGST): PMR 技術の重要貢献、後に Western Digital 買収
- エンタープライズ SAS HDD: PMR ベースの企業向け HDD で広く採用
自作PCでの選び方・注意点
PMR は 2026 年現在のすべての HDD で標準採用済み技術で、自作 PC ユーザーが意識する場面は少ないですが、HDD 選定で「CMR (Conventional Magnetic Recording、PMR を意味)」vs「SMR (Shingled Magnetic Recording、瓦書き)」の区別が重要。CMR HDD は通常用途で高性能・安定動作、SMR HDD は容量単価が安いがランダム書込が低速で NAS・RAID 用途に不向き。WD は WD Red Plus (CMR) vs WD Red (SMR) でラベル区別、Seagate は IronWolf (CMR) vs IronWolf 系 SMR モデルで区別。一般用途では CMR を選ぶのが無難、購入前に WD/Seagate 公式仕様表で記録方式を必ず確認。WD Red SMR 問題 (2020 年に WD Red 2-6TB が SMR にこっそり変更されて RAID 構成で性能劣化) は業界に大きな波紋を起こした事例、HDD 選定で記録方式の確認は必須。
関連用語との違い
- LMR (長手記録): 前世代、PMR の前身、密度限界に到達
- SMR (Shingled): PMR の派生、瓦書きで密度向上だが書込遅延
- HAMR (熱補助): 次世代、PMR の進化形、熱で磁化反転補助
よくある質問（FAQ）
Q1: PMR と SMR どちらを選ぶ? A: 一般用途・NAS・RAID なら CMR (PMR)、容量単価最優先・大容量バックアップなら SMR。SMR は書込性能で劣るため用途で選択。
Q2: なぜ PMR で容量倍増? A: 磁化方向を垂直化することで、磁性粒子が小さくても熱揺らぎに耐え、より高密度の記録が可能になった。物理的に LMR の限界を突破。
Q3: HAMR とは? A: Heat-Assisted Magnetic Recording、PMR の進化形 (2024 年商用化)。レーザーで媒体を加熱し磁化反転を補助、密度更に向上で 30TB+ 実現。
まとめ
- PMR = 2005 年 Toshiba 商用化、垂直磁気記録
- 磁化方向を垂直化、LMR 比 2-3 倍密度
- HDD の TB 時代を実現、2007 年以降全 HDD 標準
- HAMR/MAMR (2024) への進化基盤、CMR vs SMR の選定が重要