機(jī)械硬盤60年發(fā)展史,60年的積累在短短6年被顛覆?
自計(jì)算機(jī)誕生的那一刻起,存儲設(shè)備就扮演著不可或缺的角色。從某種程度上來講,電腦性能的好壞只是影響運(yùn)算數(shù)據(jù)的速度,而存儲設(shè)備的使命則是保證大家的研究所得以及運(yùn)算數(shù)據(jù)得以延續(xù)。不夸張地說,現(xiàn)代文明很大程度上都是存在硬盤里面……目前硬盤大體上分為三種,分別有固態(tài)硬盤(SSD 盤,新式硬盤)、機(jī)械硬盤(HDD 傳統(tǒng)硬盤)、混合硬盤(HHD 一塊基于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤誕生出來的新硬盤)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/365200.htm這幾年來,隨著NAND閃存技術(shù)的不斷發(fā)展,基于閃存存儲的SSD已然成為市場的新寵兒,性能、體積、噪音、震動等方面都優(yōu)于HDD。雖然在容量、價(jià)格和數(shù)據(jù)安全性等方面比機(jī)械硬盤差了那么點(diǎn),但SSD取代HDD,將是不可阻擋。
從1956年機(jī)械硬盤誕生至今,歷經(jīng)輝煌,如今卻正值生死存亡之際,在探究這個問題的背后,我們有必要對機(jī)械硬盤的發(fā)展史做一個全面的梳理。
機(jī)械硬盤的發(fā)展史:
1、1956年,世界上第一塊硬盤誕生:
世界上第一塊硬盤出生在1956年,至今已有61年半個多世紀(jì)的歷史。它由IBM公司制造,世界上第一塊硬盤: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)于兩個冰箱的體積。不過其儲存容量只有5MB。
在那個時(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)格意義上的硬盤,但卻為計(jì)算機(jī)發(fā)展史掀起了新一頁。
2、1973年,溫徹斯特(Winchester)硬盤誕生
由于RAMAC體積過于龐大,性能低效等缺點(diǎn),IBM提出了“溫切斯特/Winchester”技術(shù),并于1973年研制成功了一種新型的硬盤IBM 3340。這種硬盤擁有幾個同軸的金屬盤片,盤片上涂著磁性材料。它們與能夠移動的磁頭共同密封在一個盒子里面,磁頭從旋轉(zhuǎn)的盤片上讀出磁信號的變化。
這就是我們今天使用的硬盤的祖先——IBM把它叫做溫徹斯特(Winchester)硬盤,也稱溫盤。這個綽號,來源于他兩個30MB的儲存單元,恰是當(dāng)時(shí)出名的“溫徹斯特來福槍”的口徑和填彈量。至此,硬盤的基本架構(gòu)就被確立。
在1979年IBM發(fā)明了薄膜磁頭技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)能顯著減少磁頭和磁片的距離,增加數(shù)據(jù)密度。令硬盤體積可以進(jìn)一步減小,讀寫速度可以更快,容量更大。同時(shí)期IBM推出了是第一款采用薄膜磁頭技術(shù)的硬盤 IBM 3370。IBM 3370最初能存儲571MB的數(shù)據(jù),最高可擴(kuò)展到4個單元并能和IBM System/30中型電腦搭配。
3、1980年,第一款GB級容量硬盤+第一款家用硬盤誕生
真正的第一款GB級容量硬盤是由IBM 于1980年推出的IBM 3380,容量達(dá)2.5GB。跟現(xiàn)在的輕量級硬盤不同,IBM 3380的重量超過500磅。
同年,兩位前IBM員工創(chuàng)立的公司開發(fā)推出第一款5.25英寸的硬盤ST-506,硬盤初始容量為5MB,這是首款面向個人用戶的硬盤產(chǎn)品。而該公司正是希捷(SEAGATE)公司。這款硬盤也是存儲行業(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。
4、1991年,硬盤技術(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,大幅度提高硬盤的工作效率,與此同時(shí)盤片的儲存密度較之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了數(shù)十倍,為硬盤容量的巨大提升奠定了基礎(chǔ)。
在1991年IBM應(yīng)用該技術(shù)推出首款3.5英寸的1GB硬盤0663-E12。雖然在此之前1983年已經(jīng)出現(xiàn)了第一款3.5英寸硬盤,1988年出現(xiàn)了第一款2.5英寸硬盤,但容量方面都沒有突破GB,可以說0663-E12是開創(chuàng)了民用級GB硬盤的先河,從此硬盤容量開始進(jìn)入了GB數(shù)量級,3.5英寸的硬盤規(guī)格也由此成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)硬盤的標(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”誕生
在1997年時(shí),另一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)誕生了,那就是GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭。新磁頭相比MR磁頭而言更加敏感,如果說用MR磁頭能夠達(dá)到3~5 Gb/inch2的存儲密度,那么使用GMR之后,存儲密度可以達(dá)到10~40Gb/inch2,相對于以前提高了8倍之多,這使硬盤的存儲密度又上了一個臺階。
不過,由于現(xiàn)有的硬盤區(qū)域密度達(dá)到了相當(dāng)高的水平,進(jìn)一步的發(fā)展受到了超順磁效應(yīng)限制,要繼續(xù)推動硬盤技術(shù)的發(fā)展,需要引入新的技術(shù)。
6、2007年,硬盤突破TB級別容量
于是垂直存儲技術(shù)出現(xiàn)了。它再一次提高了硬盤的存儲密度。在2007年,日立推出的第一款突破TB級容量的硬盤。到2012年,有了第一款4TB硬盤的現(xiàn)身。
7、2012-2017年,SSD的時(shí)代HDD幾乎是停滯的
受限于機(jī)械硬盤的瓶頸難以突破,性能上升空間極為有限,又加上SSD這個大敵崛起。從2012年開始,機(jī)械硬盤技術(shù)的發(fā)展幾乎是停滯的。以希捷、西數(shù)為代表的機(jī)械硬盤廠商,新品沒發(fā)布幾款,如今電商在售的桌面機(jī)械硬盤還是5、6年的老產(chǎn)品,令人吹噓。
無奈的是,希捷與西數(shù)兩家廠商也開始轉(zhuǎn)戰(zhàn)SSD市場,可見傳統(tǒng)機(jī)械硬盤行業(yè)的落沒!
60年發(fā)展史被短短6年顛覆?
硬盤出現(xiàn)在50年代初,從70年代開始,硬盤的容量不斷的增大,從最早的幾十兆,到現(xiàn)在的TB級別 。同時(shí),硬盤體積則是不斷的縮小,直到我們今天常見2.5/3.5英寸體積硬盤,還有一些微硬盤(1.8英寸以下的硬盤,包括1.8英寸)。機(jī)械硬盤花費(fèi)了超過60年苦心經(jīng)營,卻被2011-2012前后才進(jìn)入消費(fèi)市場的SSD,僅用短短6年時(shí)間,就顛覆機(jī)械硬盤這個存儲帝國。
機(jī)械硬盤會被淘汰嗎?未來之路怎么走?
機(jī)械硬盤體積,磁頭和容量的變化,向我們展示了HDD的發(fā)展史中技術(shù)不斷的迭代更新。如今,磁盤的碟片技術(shù)、磁頭技術(shù)方面沒有突破性進(jìn)展,更多的只是在靠堆碟片來發(fā)展容量而已。想要突破創(chuàng)新,難。
反之SSD則在體積上,性能上還有容量上不斷突破,相信在不遠(yuǎn)的未來,將全面代替HDD。未來,HDD會像磁帶,軟盤一樣逐漸的消失在人們的視線中。
但是……它所抒寫的歷史,對于存儲意義,是無法磨滅……
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