據(jù)說(shuō),要充分了解一個(gè)行業(yè)、一款產(chǎn)品、一種文化最好的方式就是了解它的歷史。SSDfans們?nèi)绱藷嶂杂赟SD,自然會(huì)對(duì)它的前世今生非常感興趣。SSD逐漸取代了傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán),占領(lǐng)市場(chǎng),或許可以說(shuō)機(jī)械硬盤(pán)就是它的前世吧。不如今天就借歷史的眼光,來(lái)挖掘一下硬盤(pán)的發(fā)展史。
在SSD出現(xiàn)之前,所有的計(jì)算機(jī)都是安裝的機(jī)械硬盤(pán),機(jī)械硬盤(pán)的誕生自然是為了解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題。
1956
第一塊硬盤(pán)誕生
世界上第一塊硬盤(pán)誕生于1956年,名為IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Cotrol),由IBM設(shè)計(jì)并制造。它和現(xiàn)代意義上的硬盤(pán)還是有很大區(qū)別的,這體現(xiàn)在它龐大的占地面積和現(xiàn)在看起來(lái)落后的機(jī)械組建。這款產(chǎn)品使用了50張24英寸的表面涂有磁漿的盤(pán)片,而存儲(chǔ)容量?jī)H為5MB,但這在當(dāng)時(shí)也足以令人震驚。
IBM 350 RAMAC
1968
溫徹斯特技術(shù)出世
1968年,IBM成功研發(fā)出溫徹斯特技術(shù),這一技術(shù)奠定了之后硬盤(pán)的發(fā)展方向。溫徹斯特技術(shù)的主要內(nèi)容包括:將磁頭、盤(pán)片、主軸等運(yùn)動(dòng)部分密封起來(lái),形成一個(gè)頭盤(pán)組合件(HDA),密封狀態(tài)保證了內(nèi)部組件不會(huì)受到灰塵污染;磁頭懸浮塊采用小型化輕浮力的磁頭浮動(dòng)塊,盤(pán)面涂潤(rùn)滑劑,實(shí)行接觸起停。即盤(pán)片不轉(zhuǎn)時(shí),磁頭停靠在盤(pán)片上,盤(pán)片轉(zhuǎn)速達(dá)到一定高度時(shí),磁頭浮起,與盤(pán)片保持一定距離。其精髓在于提出了:“密封、固定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤(pán)片,磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)片上方,而不與盤(pán)片直接接觸,避免摩擦”,現(xiàn)代磁盤(pán)也沿用了這一方法。
1973
第一塊溫徹斯特硬盤(pán)誕生
IBM 3340
1973年,IBM發(fā)布了一款新型硬盤(pán)IBM 3340。這是IBM公司制造出的第一臺(tái)采用“溫徹斯特”技術(shù)的硬盤(pán),實(shí)現(xiàn)了硬盤(pán)制造的巨大突破。不過(guò)這款產(chǎn)品規(guī)格仍為14英寸,由兩個(gè)分離的盤(pán)片構(gòu)成,每張碟片容量為30MB。在之后的發(fā)展過(guò)程中,硬盤(pán)容量雖然擴(kuò)大了不知多少倍,但一直沿用“溫徹斯特”硬盤(pán)的工作模式,可以說(shuō)“溫徹斯特硬盤(pán)”是“現(xiàn)代硬盤(pán)之父”。
1979
薄膜磁頭
薄膜磁頭
1979年,IBM發(fā)明了薄膜磁頭(Thinfilm Head)技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)能顯著減少磁頭和磁片的距離,為進(jìn)一步縮小硬盤(pán)體積、增大容量、提高讀寫(xiě)速度提供了可能。同年,IBM推出IBM3370,存儲(chǔ)容量達(dá)571MB。
80S
MR磁頭
IBM 又一次向前邁進(jìn)了一大步,推出了一款名為MR HEAD(Magneto Resistive)的產(chǎn)品,這種磁頭在讀取數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感,使得盤(pán)片的存儲(chǔ)密度能夠比以往提高數(shù)十倍,他工作方式在于將讀寫(xiě)兩個(gè)磁頭分開(kāi),讀寫(xiě)磁頭不再具電感特性,而是對(duì)磁場(chǎng)變化相當(dāng)敏感的電阻特性磁頭。
Magneto Resistive
MR磁頭是通過(guò)阻值變化而并不是電流變化來(lái)感應(yīng)信號(hào)的幅度,因而對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感,讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也大大提高。并且由于讀取信號(hào)的幅度與磁道寬窄無(wú)關(guān),所以磁道可以做得很窄,從而提高了盤(pán)片密度,達(dá)到200MB/平方英寸,而使用傳統(tǒng)的磁頭只能達(dá)到20MB/平方英寸,這也是MR磁頭的先進(jìn)之處,因此,這一技術(shù)后來(lái)也被廣泛應(yīng)用。
1991
3.5英寸硬盤(pán)
1991年,IBM推出來(lái)容量為1GB的3.5英寸硬盤(pán)——0663-E12,這款硬盤(pán)使用了MR磁頭,使普通用戶使用的硬盤(pán)容量首次達(dá)到了1GB,標(biāo)志著硬盤(pán)進(jìn)入GB時(shí)代。
1997
GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭
GMR(GiantMagnetoresistive)和MR磁頭一樣,采用了特殊材料的電阻值隨磁場(chǎng)變化的原理來(lái)讀取盤(pán)片上的數(shù)據(jù),不同之處在于,巨磁阻磁頭使用了磁阻效應(yīng)更好的材料和多層薄膜結(jié)構(gòu)。如果說(shuō)MR磁頭能夠達(dá)到3~5Gb每平方英寸的存儲(chǔ)密度,那么使用GMR之后,存儲(chǔ)密度可以達(dá)到10~40Gb每平方英寸,相對(duì)于以前提高了8倍之多,這使硬盤(pán)的存儲(chǔ)密度又上了一個(gè)臺(tái)階。
1999
ATA硬盤(pán)
1999年,邁拓(Maxtor)推出了其DiamondMax40產(chǎn)品,即鉆石九代,單碟容量高達(dá)10.2GB。這促使了大容量硬盤(pán)的誕生,也加快了硬盤(pán)發(fā)展的腳步,直到2003年,經(jīng)歷了一些波折之后,基本上達(dá)到民用硬盤(pán)一個(gè)暫時(shí)的頂峰。
2000
新材質(zhì)硬盤(pán)
Cheetah X15
2000 年2月23日,希捷又推出轉(zhuǎn)速高達(dá)15000RPM的Cheetah X15系列硬盤(pán),其平均尋道時(shí)間只有3.9ms,這可算是當(dāng)時(shí)世界上最快的硬盤(pán)了,同時(shí)它也是到目前為止轉(zhuǎn)速最高的硬盤(pán)。當(dāng)時(shí)來(lái)講家用硬盤(pán)已經(jīng)開(kāi)始攀比速度,希捷的這次SCSI速度革命除了樹(shù)立自己在SCSI行業(yè)中形象之外,還有就是要徹底拉開(kāi)SCSI硬盤(pán)與IDE家用硬盤(pán)之間的差別,以來(lái)保證 SCSI硬盤(pán)在行業(yè)中的地位和利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。
2000 年3月16日,IBM將自己苦心研究多年的“玻璃盤(pán)片”拿出臺(tái)面,并且推出了兩款采用這個(gè)盤(pán)片的硬盤(pán),Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV,其中Deskstar 75GXP系列產(chǎn)品的最高容量達(dá)75GB,是當(dāng)時(shí)最大容量的硬盤(pán),而Deskstar 40GV的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度則高達(dá)14.3十億數(shù)據(jù)位/每平方英寸,這再次涮新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度世界記錄。這兩款硬盤(pán)均使用玻璃取代傳統(tǒng)的鋁作為盤(pán)片材料,這能為硬盤(pán)帶來(lái)更大的平滑性及更高的堅(jiān)固性,而玻璃材料在高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下具有更高的穩(wěn)定性。
不過(guò)可惜的是,兩年之后騰龍系列的硬盤(pán)紛紛出現(xiàn)問(wèn)題,暴露出了玻璃盤(pán)片的嚴(yán)重質(zhì)量缺陷。雖然此時(shí)IBM開(kāi)始懸崖勒馬,開(kāi)始當(dāng)騰龍5推出的時(shí)候繼續(xù)采用了鋁質(zhì)盤(pán)片,卻無(wú)法挽回這一品牌帶給消費(fèi)者的心理陰影。
2001
仙塵技術(shù)
2001年5月,IBM發(fā)布“仙塵”技術(shù)(Pixie Dust),這種技術(shù)通過(guò)一種名為AFC的抗鐵磁耦合介質(zhì),在硬盤(pán)內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的盤(pán)面上加上一層薄薄的釕元素。它能夠克服當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)密度到達(dá)一定限度的時(shí)候所出現(xiàn)的超磁效應(yīng)。這樣磁盤(pán)的存儲(chǔ)密度就能進(jìn)一步上升,能使磁盤(pán)存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)。
2007
TB級(jí)硬盤(pán)
2007年,日立推出其第一款突破TB級(jí)容量的硬盤(pán),利用了垂直記錄技術(shù),在磁盤(pán)區(qū)域密度達(dá)到極限,磁盤(pán)容量受到超順磁效應(yīng)限制的情況下,實(shí)現(xiàn)了磁盤(pán)容量的進(jìn)一步提升。
2012
難以突破的瓶頸
隨著固態(tài)硬盤(pán)的興起,機(jī)械硬盤(pán)似乎大勢(shì)已去,而且受制于物理規(guī)則,機(jī)械硬盤(pán)的瓶頸難以突破,從2012年起,機(jī)械硬盤(pán)的發(fā)展幾乎停滯了,各大廠商也紛紛將注意力轉(zhuǎn)向固態(tài)硬盤(pán),但近年來(lái),隨著存儲(chǔ)需求增大,又有人打起了機(jī)械硬盤(pán)的主意。畢竟和固態(tài)硬盤(pán)相比,機(jī)械硬盤(pán)存在著價(jià)格和容量上的優(yōu)勢(shì)。希捷宣布的幾項(xiàng)技術(shù):熱輔助磁記錄存儲(chǔ)技術(shù)(HAMR)、多致動(dòng)器技術(shù)(multi-actuator)都是致力于提升機(jī)械硬盤(pán)性能。
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機(jī)械硬盤(pán)
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原文標(biāo)題:硬盤(pán)發(fā)展史之機(jī)械硬盤(pán)
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