WatchStor.com — 领先的中文存储网络媒体 | 51CTO旗下网站

评测导购 > HBA > 正文

在硬盘历史发展中看各种硬盘技术

Watchstor.com  佚名丨2009-11-13 17:56 标签:HBA 硬盘/SSD 硬盘 

硬盘是我们生活中常见的技术,但是对于硬盘历史发展来说我们就不是特别了解。下面我们就硬盘具体技术的发展史来向大家介绍硬盘历史发展。现在的IDE硬盘,容量动辄20GB,转速则大多为7200rpm,数据缓存则是2MB,这就是现在主流IDE硬盘的标准。

那你知不知道以前的硬盘是什么样子呢?现在大家看到的硬盘大多是3.5英寸盘,但以前的硬盘又是什么一样子呢?到今日这个样子,又经过了多少发展过程呢?带着这些问题,让我们来看看硬盘历史发展。

最早的硬盘可算是1956年9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),它的磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域,从而成功地实现了随机存储,这套系统的总容量只有5MB,共使用了50个直径为24英寸的磁盘,这些盘片表面涂有一层磁性物质,它们被叠起来固定在一起,绕着同一个轴旋转。此款RAMAC在那时主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域内。普通用户是不可能用到得,当然当时的电脑也不多,还没有所谓的PC(Personal Computer)。

由于RAMAC庞大的体积及低效的性能,使用或者制造都非常不便,因此在1968年IBM公司又提出了“温彻斯特/Winchester”技术,探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是:“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片,磁头沿盘片径向移动,磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触”,这也是现代绝大多数硬盘的原型。在此项温氏技术提出后的5年,即1973年,IBM公司制造出了第一台采用“温彻期特”技术的硬盘,从此硬盘历史发展有了正确的结构基础,现在大家所用的硬盘大多是此技术的延伸。

下面让我们分块来介绍硬盘技术的硬盘历史发展。

一、磁头技术

硬盘技术的更新换代,其中一个非常重要的技术就是磁头技术,现在的硬盘单碟容量一般都在10GB以上,最高的单碟容量已经达到了20GB,以后硬盘的单碟容量还将继续增大,对于单碟容量,它直接联系的技术就是磁头技术,磁头技术越先进,硬盘的单碟容量就可以做得更高。

最早的磁头是采用铁磁性物质,它在不论磁头的感应敏感程度或精密度上都不理想,因此早期的硬盘单碟容量均非常低,单碟低了,硬盘的总容量就受到非常大的限制,因为在一块硬盘内封装的盘片数是非常有限的(目前一般的硬盘封装盘片数在3~5片)。同时早期使用的磁头在体积上也小,它使得早期的硬盘体积上相对而言比较庞大,这给用户的使用带来了非常的不便。
1979年,IBM发明了薄膜磁头,为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。接着在80年代末期,IBM公司对硬盘发展做出了非常重要的一个贡献,即研发了MR(Magneto Resistive)磁阻磁头,这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,这使得盘片的存储密度能够比以往20MB每英寸提高了数十倍,磁盘存储密度提高了,单碟容量自然而然就提高了,而单碟的提高就带动着整块硬盘容量的增大。

在1991年,硬盘历史发展中IBM公司将此项MR磁头技术应用于3.5英寸硬盘中,使得普通电脑用户使用的硬盘容量首次达到了1GB,从此我们使用的硬盘容量开始进入了GB数量级。现在有些用户使用得迈拓钻石十一代(DiamondMax 80),它能提供高达80GB的容量,这些都是从那时的MR磁头技术开始得,当然这么高的容量最后还得归功于GMR(GaintMagneto Resistive,巨磁阻)磁头技术,GMR是IBM公司在MR技术的基础上研发成功的新一代磁头技术,它是最新的磁头技术,现在生产的硬盘全都应用了GMR磁头技术。GMR比MR具有更高的信号变化灵敏度,从而使得硬盘的单碟容量可以做得更高,目前最新的磁头技术为第四代GMR磁头技术。

二、电机技术

在硬盘中,与磁头技术一样重要的另一项技术就是电机技术了,它直接影响着硬盘转速的大小。目前最快主轴转速的硬盘即希捷公司推出的Cheetah X15(捷豹X15系列),它的主轴电机转速高达15,000rpm。目前主流的IDE硬盘转速为7200rpm,而主流的SCSI硬盘转速则为10,000rpm。

早期的硬盘转速一般只有4000rpm甚至更低,低转速的主要原因是由于电机技术的限制,随着技术的革新,转速提高到了4400rpm及4900rpm,再后来就是5400rpm了。

目前还有相当大部份的IDE硬盘转速只有5400rpm,这些产品的定位是低价位电脑市场,如上面提到的迈拓钻石十一代(DiamondMax 80),虽然它能提供最高容量达80GB,但其转速却只有5400rpm。在5400rpm后,推出的即7200rpm,这也是目前最高的IDE硬盘转速。

这里提一个比较优秀的电机技术是希捷公司独有的 Fluid Dynamic Bearing (FDB) 电机,它在1996年第一次推出,现在已经硬盘历史发展到了第三代技术,最新推出的7200rpm Barracuda ATA III(希捷新酷鱼三代)采用的就是FDB III电机技术,它能有效降低噪音,减少震动,延长寿命和增强对震动的抵抗能力。电机技术发展了,直接影响的就是硬盘主轴转速的提高,而转速就决定着硬盘的寻道时间。当然在提高硬盘主轴转速的同时需要考虑得是硬盘的发热量及振动问题,还有就是硬盘的工作噪声问题。所以电机技术直接决定着硬盘的快慢、工作温度及工作噪声等。  

三、盘片技术

在硬盘磁头、电机及接口不断更新的过程中,存储数据的盘片也在更新中,一般而言,早期的硬盘的盘片都是使用塑料材料作为盘片基质,然后再在塑料基质上涂上磁性材料就可构成硬盘的盘片。

其次于塑料基质后推出的采用铝材料作为硬盘盘片基质,现在市场上的IDE硬盘一般来说都是使用铝材料作为硬盘盘片基质。而最新的硬盘盘片则是采用玻璃材料作为盘片基质,采用玻璃材料能使硬盘具有更多的平滑性及更高的坚固性,此外玻璃材料在硬盘高转速时具有更高的稳定性。IBM公司最新推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV就是采用玻璃材料作为硬盘盘片基质。

四、其他技术

对于硬盘历史发展来说,除了上面介绍的四大点外,其他还有各种硬盘的附加技术,如硬盘数据保护技术及防震技术,它们也随着硬盘的发展而不断更新,但一般而言,不同硬盘厂商都有自己的一套硬盘保护技术,如昆腾的数据保护系统DPS、震动保护系统SPS;迈拓的数据保护系统MaxSafe、震动保护系统ShockBlock;西部数据公司的数据保护系统Data SafeGuide(数据卫士)等等。这些保护技术都是在原有技术的基础上推出第二代、第三代…等技术。

此外硬盘的数据缓存也随着硬盘的不断硬盘历史发展而不断增大,早期IDE硬盘的数据缓存只有128KB甚至更小,而那时2MB的数据的只能在高端的SCSI硬盘上看到。当然随着存储技术及高速存储器价格的降低,IDE硬盘的数据缓存增加到了256KB,而接下来就是512KB了,目前主流的IDE硬盘数据缓存则为2MB。

从上面的硬盘历史发展中,可以看出硬盘总是朝着容量更大、速度更多、运行更稳定的方向硬盘历史发展得,以前是这样,现在也是这样,将来也必然是这样。

【编辑推荐】

  1. 富士通炮轰SSD固态硬盘技术表明近期不会进入
  2. 移动存储器就在我们身边的最新科技
  3. 大家一直期待SSD固态硬盘的降价风暴
  4. SSD固态硬盘向传统硬盘发出挑战
  5. 探究SSD固态硬盘和服务器之间的特殊关系

相关资讯

今日微信独家

《华尔街日报》报道日前援引知情人士的消息称,由于被美国政府以国家安全问题为由进行调查,联想斥资23亿美元收购IBM低端服务器业务的交易陷入了停滞状态。
关注新浪官博 订阅微信订阅号

订阅焦点周刊

论坛与活动

2016中国数据加速峰会直播专题
2016中国数据加速峰会直播专题[详细]
点击查看

精彩视频

最新文章

1111111
1111111
asdasd
asdasd
同有科技应用型大数据存储在南京掀起智能风暴
同有科技应用型大数据存储在南京掀起智能风暴
斯蒂芬斯蒂芬
斯蒂芬斯蒂芬
京东双11技术备战 构建多中心交易系统
京东双11技术备战 构建多中心交易系统