硬碟他們都熟識(shí)吧,小小兩個(gè)小東西能存儲(chǔ)大批的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),耗電量像個(gè)分館那樣,估算咱的許多聽眾都拆過(guò)硬碟,接下去那個(gè)音頻協(xié)助他們簡(jiǎn)述呵呵它的內(nèi)部結(jié)構(gòu):
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這般小的硬碟卻協(xié)助他們夢(mèng)境了大批的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料,怎么樣奇它是怎樣組織工作的,它的產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)發(fā)展史又是走來(lái)了這些路呢?先看呵呵它的組織工作基本原理:
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現(xiàn)階段硬碟大體分成四種,依次有液態(tài)硬碟(SSD 盤,舊式硬碟)、機(jī)械設(shè)備硬碟(HDD 現(xiàn)代硬碟)、混和硬碟(HHD 幾塊如前所述現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備硬碟問(wèn)世出的新硬碟)。
機(jī)械設(shè)備硬碟的文化史:
1、1956年,當(dāng)今世界上第二塊硬碟問(wèn)世
當(dāng)今世界上第二塊硬碟出生在1956年,至今已有61年半個(gè)多世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展史。它由IBM公司制造,當(dāng)今世界上第二塊硬碟:350RAMAC。盤片直徑為24英寸,盤片數(shù)為50片,重量則是上百公斤,相當(dāng)于三個(gè)冰箱的體積。不過(guò)其存儲(chǔ)耗電量只有5MB。
IBM 350,內(nèi)含50個(gè)盤片,總耗電量為5MB。
在那個(gè)時(shí)代,RAMAC是令人吃驚的計(jì)算機(jī)設(shè)備,被用于銀行,醫(yī)療領(lǐng)域。雖然350RAMAC還不能稱之為嚴(yán)格意義上的硬碟,但卻為計(jì)算機(jī)文化史掀起了新一頁(yè)。
2、1973年,溫徹斯特(Winchester)硬碟問(wèn)世
由于RAMAC體積過(guò)于龐大,性能低效等缺點(diǎn),電液推桿IBM提出溫切斯特/Winchester技術(shù),并于1973年研制成功了一種新型的硬碟IBM 3340。這種硬碟擁有幾個(gè)同軸的金屬盤片,盤片上涂著磁性材料。它們與能夠移動(dòng)的磁頭共同密封在兩個(gè)盒子里面,磁頭從旋轉(zhuǎn)的盤片上讀出磁信號(hào)的變化。
這就是他們今天使用的硬碟的祖先——IBM把它叫做溫徹斯特(Winchester)硬碟,也稱溫盤。
溫徹斯特硬碟
那個(gè)綽號(hào),來(lái)源于他三個(gè)30MB的存儲(chǔ)單元,恰是當(dāng)時(shí)出名的溫徹斯特來(lái)福槍的口徑和填彈量。至此,硬碟的基本架構(gòu)就被確立。
1979年IBM發(fā)明薄膜磁頭技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)能顯著減少磁頭和磁片的距離,增加統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)密度。令硬碟體積能進(jìn)一步減小,讀寫速度能更快,耗電量更大。同時(shí)期IBM推出了是第一款采用薄膜磁頭技術(shù)的硬碟 IBM 3370。IBM 3370最初能存儲(chǔ)571MB的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),最高可擴(kuò)展到4個(gè)單元并能和IBM System/30中型電腦搭配。
3、1980年,第一款GB級(jí)耗電量硬碟+第一款家用硬碟問(wèn)世
真正的第一款GB級(jí)耗電量硬碟是由IBM 于1980年推出的IBM 3380,耗電量達(dá)2.5GB。電液推桿跟現(xiàn)在的輕量級(jí)硬碟不同,IBM 3380的重量超過(guò)500磅。
上圖為IBM 3380
同年,兩位前IBM員工創(chuàng)立的公司開發(fā)推出第一款5.25英寸的硬碟ST-506,硬碟初始耗電量為5MB,這是首款面向個(gè)人用戶的硬碟產(chǎn)品。而該公司正是希捷(SEAGATE)公司。這款硬碟也是存儲(chǔ)行業(yè)第一次引入了計(jì)算系統(tǒng)中獨(dú)立磁盤控制器的概念。
希捷ST 506 5.25英寸硬碟
4、1991年,硬碟技術(shù)取得巨大突破
在20世紀(jì)80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技術(shù),這種新型磁頭采取磁感應(yīng)寫入、磁阻讀取的方式,令磁頭靈敏度大大提升,大幅度提高硬碟的組織工作效率,與此同時(shí)盤片的存儲(chǔ)密度較之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了數(shù)十倍,為硬碟耗電量的巨大提升奠定了基礎(chǔ)。
上圖為GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭
在1991年IBM應(yīng)用該技術(shù)推出首款3.5英寸的1GB硬碟0663-E12。雖然在此之前1983年已經(jīng)出現(xiàn)了第一款3.5英寸硬碟,1988年出現(xiàn)了第一款2.5英寸硬碟,但耗電量方面都沒(méi)有突破GB,能說(shuō)0663-E12是開創(chuàng)了民用級(jí)GB硬碟的先河,從此硬碟耗電量開始進(jìn)入了GB數(shù)量級(jí),3.5英寸的硬碟規(guī)格也由此成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)硬碟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
5、1997年,劃時(shí)代技術(shù)GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭問(wèn)世電液推桿
在1997年時(shí),GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭問(wèn)世了。新磁頭相比MR磁頭而言更加敏感,如果說(shuō)用MR磁頭能夠達(dá)到3~5 Gb/inch2的存儲(chǔ)密度,那么使用GMR之后,存儲(chǔ)密度能達(dá)到10~40Gb/inch2,相對(duì)于以前提高了8倍之多,這使硬碟的存儲(chǔ)密度又上了兩個(gè)臺(tái)階。
不過(guò),由于現(xiàn)有的硬碟區(qū)域密度達(dá)到了相當(dāng)高的水平,進(jìn)一步的產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到了超順磁效應(yīng)限制,要繼續(xù)推動(dòng)硬碟技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需要引入新的技術(shù)。
6、2007年,硬碟突破TB級(jí)別耗電量
于是垂直存儲(chǔ)技術(shù)出現(xiàn)了。它再一次提高了硬碟的存儲(chǔ)密度。在2007年,日立推出的第一款突破TB級(jí)耗電量的硬碟。到2012年,有了第一款4TB硬碟的現(xiàn)身。
水平與垂直存儲(chǔ)技術(shù)
7、2012-2017年,SSD的時(shí)代HDD幾乎是停滯的
受限于機(jī)械設(shè)備硬碟的瓶頸難以突破,性能上升空間極為有限,又加上SSD那個(gè)大敵崛起。從2012年開始,機(jī)械設(shè)備硬碟技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展幾乎是停滯的。以希捷、西數(shù)為代表的機(jī)械設(shè)備硬碟廠商,新品沒(méi)發(fā)布幾款,如今電商在售的桌面機(jī)械設(shè)備硬碟還是5、6年的老產(chǎn)品,令人惋惜。
無(wú)奈的是,希捷與西數(shù)兩家廠商也開始轉(zhuǎn)戰(zhàn)SSD市場(chǎng),可見現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備硬碟行業(yè)的落沒(méi)!
60年文化史被短短6年顛覆?電液推桿
硬碟出現(xiàn)在50年代初,從70年代開始,硬碟的耗電量不斷的增大,從最早的幾十兆,到現(xiàn)在的TB級(jí)別 。同時(shí),硬碟體積則是不斷的縮小,直到他們今天常見2.5/3.5英寸體積硬碟,還有一些微硬碟(1.8英寸以下的硬碟,包括1.8英寸)。機(jī)械設(shè)備硬碟花費(fèi)了超過(guò)60年苦心經(jīng)營(yíng),卻被2011-2012前后才進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)的SSD,僅用短短6年時(shí)間,就顛覆機(jī)械設(shè)備硬碟那個(gè)存儲(chǔ)帝國(guó)。
機(jī)械設(shè)備硬碟會(huì)被淘汰嗎?未來(lái)之路怎么走?
機(jī)械設(shè)備硬碟體積,磁頭和耗電量的變化,向他們展示了HDD的文化史中技術(shù)不斷的迭代更新。如今,磁盤的碟片技術(shù)、磁頭技術(shù)方面沒(méi)有突破性進(jìn)展,更多的只是在靠堆碟片來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展耗電量而已。想要突破創(chuàng)新,難。
反之SSD則在體積上,性能上還有耗電量上不斷突破,相信在不遠(yuǎn)的未來(lái),將全面代替HDD。未來(lái),HDD會(huì)像磁帶,軟盤那樣逐漸的消失在人們的視線中。
但是……它所抒寫的產(chǎn)業(yè)發(fā)展史,對(duì)于存儲(chǔ)意義,是無(wú)法磨滅……
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