การบันทึกแบบตั้งฉาก (หรือการบันทึกแม่เหล็กแบบตั้งฉาก , PMR ) หรือที่รู้จักกันในชื่อการบันทึกแม่เหล็กแบบดั้งเดิม ( CMR ) เป็นเทคโนโลยีสำหรับการบันทึกข้อมูลบนสื่อแม่เหล็กโดยเฉพาะฮาร์ดดิสก์เทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์ให้เห็นถึงข้อดีเป็นครั้งแรกในปี 1976 โดยShun-ichi Iwasakiซึ่งขณะนั้นเป็นศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัย Tohokuในประเทศญี่ปุ่น และได้นำมาใช้งานเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกในปี 2005 การสาธิตมาตรฐานอุตสาหกรรมครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่ไม่เคยมีมาก่อนของ PMR เหนือการบันทึกแม่เหล็กตามยาว (LMR) ในระดับนาโนเมตร เกิดขึ้นในปี 1998 ที่ศูนย์วิจัย IBM Almadenโดยความร่วมมือกับนักวิจัยของศูนย์ระบบจัดเก็บข้อมูล (DSSC) ^{[ 1 ]}ซึ่งเป็น ศูนย์วิจัยวิศวกรรม (ERCs) ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) ที่มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon (CMU) ^{[ 2 ]}

การบันทึกแบบตั้งฉากสามารถให้ ความหนาแน่นในการจัดเก็บ มากกว่า การบันทึกแบบตามยาวแบบดั้งเดิมถึงสามเท่า^{[ 3 ]}ในปี พ.ศ. 2529 Maxellได้ประกาศฟลอปปี้ดิสก์ที่ใช้การบันทึกแบบตั้งฉากซึ่งสามารถจัดเก็บได้ 100 กิโลไบต์ต่อนิ้ว (39 กิโลไบต์ต่อเซนติเมตร) ^{[ 4 ]} การบันทึกแบบตั้งฉากถูกนำมาใช้โดย Toshiba ในฟลอปปี้ดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วในปี 1989 เพื่อให้สามารถบันทึกได้ถึง 2.88 MB (ED หรือความหนาแน่นสูงพิเศษ) แต่ไม่ประสบความสำเร็จในตลาด ตั้งแต่ประมาณปี 2005 เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำมาใช้กับฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ เทคโนโลยีฮาร์ดดิสก์ที่มีการบันทึกตามแนวยาวมีขีดจำกัดโดยประมาณอยู่ที่ 100 ถึง 200 กิกะบิตต่อตารางนิ้ว (16 ถึง 31 Gb/cm² ⁾เนื่องจากผลของซูเปอร์พาราแมกเนติกแม้ว่าค่าประมาณนี้จะเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา การบันทึกแบบตั้งฉากได้รับการคาดการณ์ในปี 2007 ว่าจะช่วยให้มีความหนาแน่นของข้อมูลสูงถึงประมาณ 1,000 Gbit /in² ⁽ 160 Gb/cm² ⁾ [ ^{5 ] ณ}เดือนสิงหาคม 2010 ไดรฟ์ที่มีความหนาแน่น 667 Gb/in² ⁽ 103.4 Gb/cm² ⁾มีวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ในปี 2016 ความหนาแน่นที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์อย่างน้อยที่สุดคือ 1,300 Gb/in² ⁽ 200 Gb/cm² ⁾ [ ^{6 ] ใน}ช่วงปลายปี 2021 ดิสก์ Seagate ที่มีความหนาแน่นสูงสุดคือ BarraCuda ขนาด 2.5 นิ้วที่มุ่งเป้าไปที่ผู้บริโภค โดยใช้ความหนาแน่น 1,307 Gb/in² ⁽ 202.6 Gb/cm² ⁾ [ ^{7 ] ดิสก์}อื่นๆ จากผู้ผลิตรายนี้ใช้ความหนาแน่น 1,155 Gb/in² ⁽ 179.0 Gb/cm² ⁾และ 1,028 Gb/in² ⁽ 159.3 Gb/ ^cm² )

ความท้าทายหลักในการออกแบบสื่อบันทึกข้อมูลแม่เหล็กคือการรักษาความเป็นแม่เหล็กของสื่อไว้ได้ แม้ว่าจะเกิดความผันผวนทางความร้อนที่เกิดจากขีดจำกัดของซูเปอร์พาราแมกเนติกก็ตาม หากพลังงานความร้อนสูงเกินไป อาจมีพลังงานมากพอที่จะทำให้ความเป็นแม่เหล็กในบริเวณใดบริเวณหนึ่งของสื่อกลับทิศทาง ทำให้ข้อมูลที่เก็บไว้ในบริเวณนั้นเสียหาย พลังงานที่จำเป็นในการกลับทิศทางความเป็นแม่เหล็กของบริเวณแม่เหล็กคือผลคูณของขนาดของบริเวณแม่เหล็กและค่าคงที่แอนไอโซโทรปีแบบแกนเดียว K _uซึ่งมีความสัมพันธ์กับค่าความต้านทาน แม่เหล็ก ของวัสดุ ยิ่งบริเวณแม่เหล็กมีขนาดใหญ่และค่าความต้านทานแม่เหล็กของวัสดุสูงเท่าใด สื่อก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น ในทางกลับกัน จะมีขนาดที่เสถียรขั้นต่ำสำหรับบริเวณแม่เหล็กที่อุณหภูมิและความต้านทานที่กำหนด หากมีขนาดเล็กกว่านั้น อาจทำให้ความเป็นแม่เหล็กหายไปเองโดยความผันผวนทางความร้อนในบริเวณนั้น การบันทึกแบบตั้งฉากจะใช้วัสดุที่มีค่าความต้านทานสูงกว่า เนื่องจากสนามการเขียนของหัวอ่านจะแทรกซึมเข้าไปในสื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในรูปทรงเรขาคณิตแบบตั้งฉาก

คำอธิบายที่นิยมใช้กันเกี่ยวกับข้อดีของการบันทึกแบบตั้งฉากคือ การบันทึกแบบนี้ช่วยให้ได้ความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลที่สูงขึ้น โดยการจัดเรียงขั้วขององค์ประกอบแม่เหล็ก ซึ่งแทนบิต ให้ตั้งฉากกับพื้นผิวของแผ่นดิสก์ ดังแสดงในภาพประกอบ อย่างไรก็ตาม คำอธิบายที่ไม่ถูกต้องนักนี้กล่าวว่า การจัดเรียงบิตในลักษณะนี้ใช้พื้นที่บนแผ่นดิสก์น้อยกว่าการจัดเรียงแบบตามแนวยาว ซึ่งหมายความว่าเซลล์ต่างๆ สามารถวางชิดกันมากขึ้นบนแผ่นดิสก์ ทำให้จำนวนองค์ประกอบแม่เหล็กที่สามารถจัดเก็บในพื้นที่ที่กำหนดเพิ่มขึ้นได้

ภาพรวมที่แท้จริงนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย การบันทึกแบบตั้งฉากนั้นสามารถแทรกซึมเข้าไปในสื่อบันทึกข้อมูลแม่เหล็กได้ลึกกว่า ทำให้สามารถเว้นระยะห่างระหว่างบิตได้ใกล้ขึ้นโดยไม่สูญเสียปริมาณบิตโดยรวม^{[ 8 ]} อย่างไรก็ตาม ข้อได้เปรียบหลักในด้านความหนาแน่นมาจากการใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก "แข็ง" กว่า (แรงบีบอัดสูงกว่า) เป็นสื่อบันทึกข้อมูล

สิ่งนี้เป็นไปได้เพราะในการจัดเรียงแบบตั้งฉาก ฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกนำผ่านชั้นใต้ฐานที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กอ่อน (และค่อนข้างหนา) ซึ่งอยู่ใต้ชั้นจัดเก็บข้อมูล "แข็ง" (ซึ่งทำให้โครงสร้างดิสก์โดยรวมซับซ้อนและหนาขึ้นอย่างมาก) ชั้นใต้ฐานนี้สามารถคิดได้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของหัวเขียนซึ่งทำให้วงจรแม่เหล็ก สมบูรณ์และตัด ผ่านชั้นจัดเก็บข้อมูล การที่ฟลักซ์แม่เหล็กแทรกซึมเข้าไปในชั้นจัดเก็บข้อมูลมากขึ้น ทำให้หัวเขียนมีประสิทธิภาพมากกว่าหัวเขียนแบบแนวยาว สร้างความลาดชันของสนามเขียนที่แรงกว่า และทำให้สามารถใช้สื่อจัดเก็บข้อมูลแม่เหล็กที่มีแรงบีบอัดสูงกว่าได้

ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ปัจจัยสำคัญสามประการได้มารวมกัน ซึ่งทำให้การบันทึกแบบตั้งฉากมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการบันทึกแบบตามยาวและนำไปสู่ความสำเร็จในเชิงพาณิชย์^{[ 9 ]}ประการแรก การพัฒนาสื่อที่มีตัวแยกออกไซด์ที่ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนระหว่างเม็ด^{[ 10 ]}ประการที่สอง การใช้ 'ฝาครอบ' บางๆ บนสื่อเพื่อควบคุมระดับของการเชื่อมต่อแบบแลกเปลี่ยนระหว่างเม็ด^{[ 11 ]}และเพื่อเพิ่มการแพร่กระจายของการสลับผ่านความหนาของสื่อ^{[ 12 ]}ประการที่สาม การหมดอายุของสิทธิบัตรในปี 2005 สำหรับหัวป้องกันท้ายที่คิดค้นโดยMichael Mallary ในปี 1985 ^{[ 13 ]}หัวนี้ให้ค่าความชันของสนามที่สูงกว่าและมุมสนามที่เหมาะสมกว่าหัวขั้วแบบธรรมดา^{[ 14 ]}

บริษัท Vertimag Systems Corporation ก่อตั้งโดยศาสตราจารย์ Jack Judy จากมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของ Iwasaki ได้สร้างไดรฟ์ดิสก์แบบตั้งฉาก หัวอ่าน และดิสก์เป็นครั้งแรกในปี 1984 มีการสาธิตไดรฟ์ฟลอปปี้แบบถอดได้ขนาด 5 MB ในเครื่องพีซีของ IBM ให้กับผู้ผลิตคอมพิวเตอร์รายใหญ่ๆ Vertimag ล้มละลายในช่วงวิกฤตพีซีปี 1985

โตชิบาผลิตไดรฟ์ดิสก์ (1.8") ตัวแรกที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์โดยใช้เทคโนโลยีนี้ในปี 2548 ^{[ 15 ]}หลังจากนั้นไม่นานในเดือนมกราคม 2549 บริษัท Seagate Technologyเริ่มจัดส่งฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้ว (64 มม.) สำหรับแล็ปท็อปเครื่องแรกที่ใช้เทคโนโลยีการบันทึกแบบตั้งฉาก คือ Seagate Momentus 5400.3 นอกจากนี้ Seagate ยังประกาศในเวลานั้นว่าอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลฮาร์ดดิสก์ส่วนใหญ่ของบริษัทจะใช้เทคโนโลยีใหม่นี้ภายในสิ้นปี 2549

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2549 ซีเกตเริ่มจัดส่งฮาร์ดไดรฟ์แบบบันทึกข้อมูลแนวตั้งขนาด 3.5 นิ้วรุ่นแรก คือ Cheetah 15K.5 ซึ่งมีความจุสูงสุด 300GB ทำงานที่ความเร็ว 15,000 รอบต่อนาที และอ้างว่ามีประสิทธิภาพดีกว่ารุ่นก่อนหน้าถึง 30% ด้วยอัตราการรับส่งข้อมูล 73–125 เมกะไบต์ต่อวินาที

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2549 ซีเกตได้ประกาศเปิดตัว Barracuda 7200.10 ซึ่งเป็นฮาร์ดดิสก์ขนาด 3.5 นิ้ว (89 มม.) ซีรีส์ใหม่ที่ใช้เทคโนโลยีการบันทึกแบบตั้งฉาก (perpendicular recording) โดยมีความจุสูงสุด 750 GB เริ่มจัดส่งฮาร์ดดิสก์รุ่นนี้ในช่วงปลายเดือนเมษายน พ.ศ. 2549

ฮิตาชิ ประกาศเปิดตัว ไมโครไดรฟ์ขนาด 20 GB ไดรฟ์สำหรับแล็ปท็อป (ขนาด 2.5 นิ้ว) รุ่นแรกของฮิตาชิที่ใช้เทคโนโลยีการบันทึกแบบตั้งฉากวางจำหน่ายในช่วงกลางปี ​​2549 โดยมีความจุสูงสุด 160 GB

ในเดือนมิถุนายน ปี 2006 โตชิบาได้ประกาศเปิดตัวฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้ว (64 มม.) ความจุ 200 GB โดยเริ่มการผลิตจำนวนมากในเดือนสิงหาคม ซึ่งเป็นการยกระดับมาตรฐานความจุในการจัดเก็บข้อมูลสำหรับอุปกรณ์พกพาอย่างมีนัยสำคัญ

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2549 เวสเทิร์น ดิจิทัลประกาศเริ่มการผลิตฮาร์ดไดรฟ์ WD Scorpio ขนาด 2.5 นิ้ว (64 มม.) ในปริมาณมาก โดยใช้เทคโนโลยีการบันทึกแม่เหล็กแบบตั้งฉาก (PMR) ที่ออกแบบและผลิตโดย WD เพื่อให้ได้ความหนาแน่น 80 GB ต่อแผ่นดิสก์

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2549 ฟูจิตสึได้ขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 2.5 นิ้ว (64 มม.) โดยเพิ่ม รุ่น SATAที่ใช้การบันทึกแบบตั้งฉาก ซึ่งมีความจุสูงสุดถึง 160GB

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2549 โตชิบาได้กล่าวว่า HDD แบบสองแผ่นดิสก์ขนาด 100GB รุ่นใหม่ของบริษัทใช้เทคโนโลยีการบันทึกแม่เหล็กแบบตั้งฉาก (PMR) และได้รับการออกแบบในรูปแบบขนาด 1.8 นิ้วแบบ "สั้น" ^{[ 16 ]}

ในเดือนธันวาคม 2549 ฟูจิตสึได้ประกาศเปิดตัวฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ซีรีส์ MHX2300BT ขนาด 2.5 นิ้ว (64 มม.) ซึ่งมีความจุ 250 และ 300 GB

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2550 ฮิตาชิได้ประกาศเปิดตัวฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 1 เทราไบต์ตัวแรก^{[ 17 ]}ที่ใช้เทคโนโลยีดังกล่าว ซึ่งต่อมาได้ส่งมอบในเดือนเมษายน พ.ศ. 2550 ^{[ 18 ]}

ในเดือนกรกฎาคม 2551 บริษัท Seagate Technologyได้ประกาศเปิดตัวฮาร์ดไดรฟ์ SATA ขนาด 1.5 เทราไบต์ ที่ใช้เทคโนโลยี PMR

ในเดือนมกราคม 2009 Western Digitalได้ประกาศเปิดตัวฮาร์ดไดรฟ์ SATA ขนาด 2.0 เทราไบต์รุ่นแรกที่ใช้เทคโนโลยี PMR

ในเดือนกุมภาพันธ์ 2009 บริษัท Seagate Technologyได้ประกาศเปิดตัวฮาร์ดไดรฟ์ SATA ขนาด 2.0 เทราไบต์ ความเร็ว 7,200 รอบต่อนาที รุ่นแรกที่ใช้เทคโนโลยี PMR โดยมีให้เลือกใช้ทั้งอินเทอร์เฟซ SATA 2 หรือ SAS 2.0

• แลกเปลี่ยนสื่อฤดูใบไม้ผลิ
• การบันทึกข้อมูลด้วยแม่เหล็กโดยใช้ความร้อนช่วย (HAMR)
• การบันทึกแม่เหล็กแบบซ้อนทับ (SMR)

• "Get Perpendicular"แอ นิเมชั่น Flashและเพลงที่อธิบายการบันทึกแบบตั้งฉาก จาก Hitachi Research
• การบันทึกแม่เหล็กแบบตั้งฉาก (ปกแข็ง) โดยSakhrat KhizroevและDmitri Litvinov : ISBN 1-4020-2662-5