Den teoretiska maximala storleken på en hårddisk bestäms av de fysiska begränsningarna för den teknik som används för att lagra data. Från och med 2022 är den dominerande lagringstekniken för hårddiskar vinkelrät magnetisk inspelning (PMR), som använder magnetfält för att justera små magnetiska domäner på en diskplatta för att lagra data.
Den maximala storleken på en hårddisk som använder PMR begränsas av yttätheten, vilket hänvisar till mängden data som kan lagras i ett givet område. Ytdensiteten bestäms av storleken på de magnetiska domänerna och avståndet mellan dem. Allt eftersom tekniken går framåt har yttätheten ökat, vilket gör att mer data kan lagras på samma diskplatta.
För närvarande är den högsta yttätheten som uppnås i kommersiella PMR-hårddiskar cirka 2 terabit per kvadrattum (Tbpsi). Detta innebär att 2 biljoner bitar av data kan lagras i ett område på en kvadrattum. Om man antar en typisk diskplattestorlek på 3,5 tum kan en hårddisk som använder denna yttäthet teoretiskt lagra upp till 24 terabyte (TB) data per disk.
Med flera plattor staplade inuti en hårddisk kan den teoretiska maximala kapaciteten ökas ytterligare. Till exempel skulle en hårddisk med fem plattor, var och en med en ytdensitet på 2 Tbpsi, teoretiskt kunna lagra upp till 120 TB data.
Det är dock viktigt att notera att dessa teoretiska gränser är baserade på nuvarande teknik och kan förändras när nya lagringstekniker dyker upp. Till exempel har teknologier som värmeassisterad magnetisk inspelning (HAMR) och bitmönstrade media (BPM) potentialen att avsevärt öka yttätheten och därmed den maximala storleken på hårddiskar i framtiden.
Sammanfattningsvis, baserat på nuvarande PMR-teknik, är den teoretiska maximala storleken på en hårddisk cirka 120 TB (förutsatt fem 3,5-tums plattor med en yttäthet på 2 Tbpsi). Men framsteg inom lagringsteknik kan leda till ännu högre kapacitet i framtiden.