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标题: 机械硬盘---讨论 [打印本页]

作者: easylife    时间: 2008-11-2 11:50
标题: 机械硬盘---讨论
大家对硬盘机械结构感兴趣么? - y2 x5 S5 b8 _% N2 N3 ]
要知道,我们每天登陆机械必威体育网址可都是需要它的(我想目前买SSD的还是极少数有钱的老板吧)
) l) V3 K8 t& U7 S. M. B机械硬盘从IBM在上世纪50年代初发明第一台样机,到现在已经走过了近五十年的历程. * a9 ^8 c; r! M3 _" k* C/ ?
你认为这50年里硬盘的内部结构有大的变化么?6 O3 T, o2 T6 \5 A' ^1 s' p3 B
或者只是把它看成一个黑盒子,根本不关心这样一个使我们生活和工作发生了巨大改变的科技产物?
- }7 }# v3 l8 T4 H欢迎大家加入对硬盘的讨论,它的历史,它的未来,它的机械结构....
作者: 机械神话    时间: 2008-11-3 09:17
看来easylife朋友是研究硬盘的,您先开个头讨论吧。
作者: 过街蛤蟆    时间: 2008-11-3 09:31
现在看来是简单的东西,没有多长时间就要淘汰了,以后可能留下的是高容量存储,
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精密在其伺服系统,生产环节的要求也很高,要洁净化生产,维修和拆装也对环境要求高,
& `1 K) Y& X& _- {3 E8 q( I! n
. E( l$ ?# @# h+ `/ z' m# ^9 U我国曾有几个地区想大规模发展这东西,有的省投巨资发展微硬盘,最后都不了了之,2 p2 b' T) r# r7 F$ e

4 ^& a1 R# O; F, H* T, w设计过类似的洁净室,没条件投资主要行业,这东西就发展完了,
作者: 机械神话    时间: 2008-11-3 09:41
标题: 回复 3# 过街蛤蟆 的帖子
这种装备洁净室的等级要求非常高,建设一个洁净室价格不菲。
2 a7 b8 |) ?7 P3 k6 k1 }) C目前的半导体装备行业,也是如此,“精密在其伺服系统,生产环节的要求也很高,要洁净化生产,维修和拆装也对环境要求高”。而且门槛也很高。
; q. c9 a8 E) w0 O
8 S7 h: {3 ^8 B. E现在U盘的存储容量也很大,以后发展的方向真实不可捉摸。
作者: 五民    时间: 2008-11-3 13:25
这种装备洁净室,是不给中国的,一般是瑞士生产的
作者: easylife    时间: 2008-11-3 21:47
原帖由 过街蛤蟆 于 2008-11-3 09:31 发表
) z: {, @% ?& A, a2 q! |2 X现在看来是简单的东西,没有多长时间就要淘汰了,以后可能留下的是高容量存储,, M2 t5 \; J9 v" O3 c7 d
/ Y4 i, t8 }5 Q" i% x4 ^$ p
精密在其伺服系统,生产环节的要求也很高,要洁净化生产,维修和拆装也对环境要求高,/ T- h" Q4 a0 z- ?$ ?" w
1 ~0 ~2 q/ }1 x7 F. E! I
我国曾有几个地区想大规模发展这东西,有 ...

1 b- j& }7 ]& n- U
! C( W) w! a( q; g' m结构原理上来说硬盘是一个简单的机械产品.
9 }. J% L# V$ I. }发展了几十年,硬盘始终没有跳出温彻斯特硬盘的结构框架,即:碟片在主轴带动下旋转,而磁头臂在直线步进电机(早期)或音圈马达驱动下做径向移动.
2 x0 C4 k/ n/ q# P( Y! S4 _+ P坦白说目前来看机械硬盘的前景并不太好,不然IBM也不会在2002年出售其硬盘事业部给日立,令无数存储业内人士揪心不已...
! Q7 K: [& T8 B  o6 l; [; O目前机械硬盘的相对优势在于单位存储量价格便宜,500G以上的硬盘每GB不到1元RMB. SSD发展势头很猛,但近3-5年还是机械硬盘的天下.
' ?) w" b$ i/ s& N) u- a值遇年后怎样,谁知道呢? 其实SSD早在10多年前就已经提出,而一直没有大批量产业化的原因还是在于两点:* Y# F2 |: }" k. G: l+ z4 v
1.价格高,普通老百姓难以承受,除了航天航空和军事部门以外很少有人关注.
  k4 E0 ?; r" `+ j2.SSD读写寿命上还存在尚未解决的问题(个人所知).
- H8 L" q, a+ n
) [% s8 _: h( s扯远了,还是谈谈机械硬盘,
: j+ b/ F7 ]6 {7 D' i机械硬盘是机械电子高度结合的机电产品,包括机械结构(结构,模态),PCB,伺服,固件以及磁读写技术.
7 v" ?* M; C* c4 L  J" N, J/ Y...........
- c2 t7 h7 H0 s. P
! s8 t' G4 K0 Q: U1 v: Q( z* U下面附上网络上找到的资料,供大家对硬盘发展历史有个大概了解
作者: easylife    时间: 2008-11-3 21:49
原帖由 机械神话 于 2008-11-3 09:17 发表 $ ~" G* P2 D- g7 s1 m; x* B
看来easylife朋友是研究硬盘的,您先开个头讨论吧。
" n3 g0 ?+ y6 S
公司做硬盘相关的组件设计,装配之类,9 M' v) U: }0 B% C. A
所以对硬盘略之一二,今天抛砖引玉吧,献丑了
作者: easylife    时间: 2008-11-3 22:00
原帖由 机械神话 于 2008-11-3 09:41 发表
& A  S' N$ i% `* U+ t6 \, ^这种装备洁净室的等级要求非常高,建设一个洁净室价格不菲。. m3 j# O* \: Y6 |8 I# ]
目前的半导体装备行业,也是如此,“精密在其伺服系统,生产环节的要求也很高,要洁净化生产,维修和拆装也对环境要求高”。而且门槛也很高。, O  a& ~& ]0 y7 \. T* }4 V1 [

7 Q9 Q# D3 t0 H9 t# Y* m& o5 d# a现在U盘 ...
4 e& m8 ?0 b( s6 n0 a* ]
装配磁头,硬盘及一些关键组件的无尘室洁净度都是要求很高的,一般在Class100,有的甚至要求Class10. 而其他一些不甚重要工序要求就低些,一般在CLASS1K-10K.$ m# E9 q! v% p# w# m
维持一间高洁净度的无尘室的成本是比较高的,所以硬盘行业是个:
9 T* ?4 ^' X6 y/ T. q9 ]1 D资金密集型,技术密集型,劳动力密集型的行业., R' L# k& @' B) H+ Y1 m* ?2 g3 g
可能有人感到奇怪,为什么高科技行业还对劳动力需求那么大?
& `7 t1 r5 \' U呵呵,因为太精密太脆弱的零件没办法完全实现自动化,需要人工工序,如看镜检查磁头,手工放置零件到特定夹具....' @) v! R5 U4 U
记得有次去供应商那参观,人家感叹我们公司人多,我随口说了句:我们公司是劳动密集型企业嘛. 同行的某部门经理不悦:还是资金密集型,技术密集型滴!!
作者: easylife    时间: 2008-11-3 22:16
有份HITACHI的年历,让大家对硬盘有个更感性的认识吧.
- c# b/ z: K5 g% b# f1 O可以看见那个RAMAC就是1956年IBM发明的第一台硬盘,50个24英寸的盘片,相当庞大的机器,再看看现在最小才0.8英寸的硬盘,  I2 G+ }' c, O+ z
50多年的发展,机电结合得更加紧密了....
作者: easylife    时间: 2008-11-3 23:03
原帖由 机械神话 于 2008-11-3 09:41 发表 + l9 \9 e4 v% v; z% n2 Z6 Z
这种装备洁净室的等级要求非常高,建设一个洁净室价格不菲。! w& E; W: p! Q+ N- C6 }
目前的半导体装备行业,也是如此,“精密在其伺服系统,生产环节的要求也很高,要洁净化生产,维修和拆装也对环境要求高”。而且门槛也很高。
# r$ z1 S# ?" m& v% M
; `0 P; ?- U8 ^2 f+ p- l' m8 c现在U盘 ...

& @" q, {% X/ i- P1 w1 r8 H8 V+ p9 h硬盘在一般环境打开盖子(Top Cover)的话,硬盘报废的概率急剧增加.
! y* ^. l1 o0 b4 N% S$ t5 z9 ?因为硬盘内部是相对高洁净的环境,特别是现在存储单元密度的增加,磁头飞行高度的降低,对外来颗粒污染物的控制更加严格.
' c8 p4 |! n4 f1 X2 n磁头尺寸和其工作时距碟片的飞行高度相比较的话,就象一甲波音747沿距地面足球直径的高度贴地飞行.
作者: easylife    时间: 2008-11-3 23:08
原帖由 五民 于 2008-11-3 13:25 发表
& g9 O. Z- u; m) ~8 f0 t' q5 H! ?这种装备洁净室,是不给中国的,一般是瑞士生产的

  f7 B# {: U8 h2 X5 G朋友是做洁净室设备的?5 Y' I" Q- l( g$ T% f6 q% [
公司设备基本从日本进口,倒没听说是瑞士生产的.
作者: 过街蛤蟆    时间: 2008-11-4 09:27
洁净室不复杂,能处理到什么程度和高效风口有很大关系,世界上能生产最高级的高效风口的就几家,当高效风口没问题以后,假如车间围护结构是合格的,提高级别就是加强循环次数,以前是用209标准,比如10万级的,是15次,现在有新规范,
! u5 M3 R+ N$ w! z! i6 i/ U, C) V# Y
维护净化室成本是比较高的,光是电费就非常高,
作者: easylife    时间: 2008-11-4 21:40
原帖由 过街蛤蟆 于 2008-11-4 09:27 发表 - K% A2 Z! w* ^- q3 t
洁净室不复杂,能处理到什么程度和高效风口有很大关系,世界上能生产最高级的高效风口的就几家,当高效风口没问题以后,假如车间围护结构是合格的,提高级别就是加强循环次数,以前是用209标准,比如10万级的,是15次 ...

, Y. W: [. I5 k% G4 F) Y7 ^- ^8 _3 |. e$ @8 u' n% U3 h
通风设备常年运转,也就是在重大节庆日才能暂停维修保养.
% c, J5 g. ~9 |% q: S一般洁净室都是常压常温,所以温度也得控制.
. D9 ^( i6 H1 e! x对静电防护等级要求较高,所有接触零件的工具之类必须得尽量使用耗散性材料(半导体),还有对颗粒散发性的要求.如记录纸张使用无尘的专用纸,记录笔,镊子等则使用少起静电耗散性材料.
  i& {" y5 R8 n' e6 a' n+ y进入无尘室必须穿无尘服,全副武装,操作和接触零部件都得带接地的防静电腕带.
3 B- ]: G/ F4 T7 ?9 E必须承认在无尘室长时间工作是件很痛苦的事情,不能随意交谈--会产生大量污染尘粒;不能摘下口罩,喝水上卫生间都得花上20分钟时间脱换无尘服...
作者: easylife    时间: 2008-11-6 21:39
闲来无事侃硬盘,
0 @) M8 e8 M  y1 f硬盘工作环境指标大致如下:
. a5 y( }* c( T' i3 C- |, T1. 高度. 硬盘读写功能的实现,是依靠磁头在空气浮力和拉力的作用下,在盘片表面低空稳定地飞行,进行电磁信号的转换. 因此,要想使硬盘正常稳定地工作,稳定的空气流动是必须的一个工作条件. 所以一般的机械硬盘只能在一定的海拔高度内工作.
3 A- m& i+ d* E  l7 v您一定会说,硬盘不是密封的么?因为它内部空气洁净啊,当然得完全密封了.0 E$ ~0 C8 @" J  o7 Q2 p
呵呵,其实一般的硬盘是有空气过滤器和外界相通的,保持盘内外气压一致. 开孔处有防水吸尘的呼吸器(Breather filter). 所以在硬盘工作时注意不要将此孔挡上了. 也有一些特殊设计和定制的硬盘,如高空航空和航天工程的机械硬盘,它们是完全密封,与外界隔绝的.不在我们讨论之列. 况且SSD的盛行,机械硬盘在这样要求苛刻的领域应用会越来越少.
作者: zplwm_82888    时间: 2008-11-13 18:30
怎么样了期待楼主
作者: zplwm_82888    时间: 2008-11-13 18:32
这种装备洁净室,是不给中国的,一般是瑞士生产的
作者: easylife    时间: 2008-11-19 22:42
2.温度.3 ?% g6 R. ~, q2 H
一般硬盘的工作温度在0度到60,70度之间. 不使用时的允许范围更大些, 但也不会超出工作温度很多.
, S- X; E& M( y! V! z, f5 c硬盘里面的机械零部件包括
+ p! V' v* K" ^5 u5 U5 m: S机械加工的铝合金忽然不锈钢零件,如铝合金的ARM, 不锈钢的球轴承组 (润滑脂在高温下会挥发,污染磁头和碟片.低温下硬化,影响磁头运动灵敏度,使伺服难以控制).
# {5 z/ ?5 ?& {$ C" C精密冲压的钣金件, 如音圈马达 (驱动磁头臂转动)的低碳钢上下底板.+ Y8 ?) q' {) t$ J
精密注射成型的注塑件,如磁头停止工作时停靠的RAMP (保护磁头在硬盘不工作是承受一定的冲击下不损坏, IBM首先设计采用).4 w" m# q" V; V
RAMP的尺寸精度要求比较高,因此为避免塑料件随温度和湿度变化太大而发生变形等问题,对温度需要加以控制.- B9 Z' D: E# l% m0 v( H" J
当然,温度变化主要是影响到了碟片的径向尺寸变化,从而导致出厂前标定好了的各扇区上的数据单元的相对位置关系发生改变. 特别是如今磁密度的飞速增加,碟片的热膨胀对伺服控制影响很大. 想想以前90年代的硬盘,在工作一段时间,等温度上升到较高时,硬盘就需要对数据区域各单元位置进行重新标定. 咔咔的声音让很多人以为硬盘坏了.... 如今很多硬盘采用玻璃做为盘体基材后, 热膨胀的问题没有以前那么突出了.
作者: easylife    时间: 2008-11-19 23:01
其实温度升高除了影响碟片的径向尺寸以外, 还会对硬盘电路板上芯片散热产生影响.5 L" L) m! f- M) E$ t) [
特别是如今为了产品外观整洁美观,芯片都布置在靠近盘体的内面,中间还用类似泡棉的FOAM格开.空气流通相当不好.! D9 j" {# k( a- C
9 L$ L' n, y9 ~2 y
温度升高对碟片上磁单元的稳定性也会产生影响, 如果磁单位密度很高,使得每个磁单元很小.改变磁场方向所需的能量也很少,就会产生超顺磁效应,即使温度的变化也能改变磁单元的磁场方向.这是我们所不愿看到的.这样会造成读写数据的不稳定.也是目前机械式硬盘发展的巨大障碍--单位面积的磁密度不能无限增加,潜力有限.
* b- y+ u$ f+ N' A& L! n5 Z3 T7 X3 B3 o0 Y# _+ F) i2 F% w" p( T) N5 S
为了降低硬盘的内部工作温度和外部环境温度,全世界每年花费在存储器降温冷却上的资金也是一笔不小的数目.而以芯片作为存储介质的固态硬盘相对来说可以节省这笔不菲的电费开销了。
作者: 深南大道    时间: 2008-11-20 00:19
原来伊凡兄也深受无尘室之苦啊3 S' s2 h% k  W8 k5 t# ?
刚毕业是忍受了半年,现在偶尔进下无尘室。
% N5 f6 ]& R* v3 p机械硬盘这个东西,我们能搞定里面的轴承就算阿弥陀佛了 ( J6 v. R4 Y6 e: }. r
固态硬盘,掉电会不会影响它所存储的数据呢?
作者: 螺旋线    时间: 2008-11-20 09:14
电子硬盘早就在用,比如工控机上,只是容量小。! S/ z" ]4 c5 g8 Y
电子硬盘替代机械硬盘是一定的。
作者: easylife    时间: 2008-11-20 19:30
原帖由 深南大道 于 2008-11-20 00:19 发表
3 G8 G! G3 }. Q, Z: D3 r原来伊凡兄也深受无尘室之苦啊1 f. k  I1 F2 o3 j& m+ K, ?8 T( @
刚毕业是忍受了半年,现在偶尔进下无尘室。) D+ M1 @. f, t, x
机械硬盘这个东西,我们能搞定里面的轴承就算阿弥陀佛了
6 Y. r& G: O# ]6 i. L固态硬盘,掉电会不会影响它所存储的数据呢?

1 Y1 g1 q. v. T  E3 o( U! x/ A8 Y0 F  S6 }# p' `6 U
U盘算是固态硬盘的前期简化版, 存储好了的数据是不会丢的.
作者: easylife    时间: 2008-11-20 19:46
原帖由 螺旋线 于 2008-11-20 09:14 发表
/ N2 v. ~, T2 c1 ~5 c6 @电子硬盘早就在用,比如工控机上,只是容量小。
0 E( _* s6 L9 k( {; f电子硬盘替代机械硬盘是一定的。
( h; a9 y/ X9 @  {* C9 E( g

3 c; `4 _1 B) d" }2 w5 C! \% O其实大约二十年前就有人说过机械硬盘将要被芯片存储器取代,' U# ^8 |3 F* j" D% x9 u
但机械硬盘又坚持发展了二十多年,7 I" _" {+ A  M  k
甚至在90年代后期迎来其行业发展的高峰期--那时候昆腾的待遇和环境和现在的GOOGLE相似,
: }2 y' E2 c& u( x  c而如今机械硬盘技术前景不明,几大生产商低价惨烈抢占市份额,有的公司运营举步为艰,行业发展前景不太乐观.* K; u0 \5 R' B! h2 w" Y
也许几年之后机械硬盘这个机电高度结合的高科技产物将消失在大家的视线中,只剩下一段可以追忆的历史....$ O, p7 }6 x3 x: y- ?! s1 z! w1 W

% V' t) v# u( D- R& ]( x0 E
6 r* {( a. |: Z$ ~想想80年代全世界80多家硬盘生产商,到如今的希捷,西数,日立,东芝,富士通,三星和份额极少的易拓共7家公司,
5 I4 ?- j0 S& ]' Q$ ~硬盘行业的竞争相当残酷
作者: easylife    时间: 2008-11-22 02:18
Hard Disk Drives
* W9 a; V- C2 |8 N+ n1 J9 o, ~
9 B! ~4 y- ~2 O5 H. L! y: }2 m8 Z2 hThe hard disk drive in your system is the "data center" of the PC. It is here that all of your programs and data are stored between the occasions that you use the computer. Your hard disk (or disks) are the most important of the various types of permanent storage used in PCs (the others being floppy disks and other storage media such as CD-ROMs, tapes, removable drives, etc.) The hard disk differs from the others primarily in three ways: size (usually larger), speed (usually faster) and permanence (usually fixed in the PC and not removable).
: H: q3 n) F' W6 s8 oHard disk drives are almost as amazing as microprocessors in terms of the technology they use and how much progress they have made in terms of capacity, speed, and price in the last 20 years. The first PC hard disks had a capacity of 10 megabytes and a cost of over $100 per MB. Modern hard disks have capacities approaching 100 gigabytes and a cost of less than 1 cent per MB! This represents an improvement of 1,000,000% in just under 20 years, or around 67% cumulative improvement per year. At the same time, the speed of the hard disk and its interfaces have increased dramatically as well.
: k+ Z/ \% Y* u3 c4 X& o/ ?" U( n2 C+ W% W4 R0 }9 r
Your hard disk plays a significant role in the following important aspects of your computer system:
) ^% A) G; u& A% U& f, vThis chapter takes a very detailed look at hard disks and how they work. This includes a full dissection of the internal components in the drive, a look at how data is formatted and stored, a discussion of performance issues, and a full analysis of the two main interfaces used to connect hard disks to the rest of the PC. A discussion is also included about the many confusing issues regarding hard disks and BIOS versions, and support for the newer and larger hard disks currently on the market. Finally, a full description is given of logical hard disk structures and the functioning of the FAT and NTFS file systems, by far the most popular currently used by PCs.) o$ o& {+ R1 V7 Z! P( \' t0 S; U

5 w. Z6 F4 X9 g4 j6 i, k; K硬盘是电脑的数据中心....
  Z+ e0 M7 j$ w% g% j明天翻译
* E: q; X3 l" J0 Z% P# ^( z3 J4 E. s! {; }9 I2 `3 N6 K' r6 Y
[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-31 14:07 编辑 ]
作者: 胡雷    时间: 2008-11-22 09:25
不太了解啊 看眼界了
作者: easylife    时间: 2008-11-22 22:37
原帖由 easylife 于 2008-11-22 02:18 发表
; V3 |* g# J/ {7 iHard Disk Drives
4 u1 ]( c: _, ]2 E+ }* p% k4 Y* D+ e' w$ w; ?0 E% K
The hard disk drive in your system is the "data center" of the PC. It is here that all of your programs and data are stored between the occasions that you use the computer. Your ha ...

) D( [5 V7 U- i! o# }" B8 d7 }: R$ b; Z7 H
硬盘在电脑中起着数据中心的作用。它储存了你使用电脑时所需要的一切程序和数据。硬盘是电脑里面永久性存储数据设备中最重要的存储设备(其他存储设备有软盘,和其它存储介质如光盘,磁带,移动硬盘等)。硬盘在三个方面有别于其他存储设备:尺寸(经常较其他的大),速度(较快)和持久性(它经常被固定在电脑里面并且不会被移动)。$ P. v+ e: N5 Q( g7 U7 z( r
在硬盘所采用的技术,和它在这最近20年里容量,速度及价格方面所发生的变化,可以说几乎和微处理器(的发展历程)一样令人惊叹。4 g) u& a9 T4 n
第一台个人电脑的容量只有10MB,并且它的价格是100美圆每MB
) v- {! m1 h/ D; w; v而现代硬盘有接近100GB的容量,价格低于1美分/MB!(注;此篇文章发表于大约在2005年)这些代表着在将近20年里,(硬盘)容量有1,000,000%,或者说每年近67%的累积增长。与此同时,硬盘在它的速度和它的接口方面也取得了极大的进步。

9 ?4 |3 ^. z, A$ l, s9 q( a6 u
0 U1 C" E. X" l/ i' A. A6 Z+ J* T2 P/ R. z( c
硬盘在电脑系统里的如下方面扮演着重要的角色:+ r" \" D8 {9 `+ u% L& {8 p
性能:硬盘在系统性能方面有着举足轻重的地位,可能远远高于大多数人们所认识到的(虽然这种情况正在改变,硬盘现在得到了它应该得到的关注)。系统启动和程序载入的速度直接和硬盘的速度相关。当系统执行多任务,或者处理大量的数据如图形方面的工作,音频和视频编辑,及数据库处理时,硬盘的性能也是个关键的影响效率的因素。, r1 m6 l) X5 P! C$ ?  V2 H
存储容量:显而易见,更大的硬盘可以允许你储存更多的程序和数据。
; |  {+ K( k2 J, ?6 P支持软件:新的程序需要更多的空间和更快的硬盘来使得它能被有效率地载入。大家还清楚的记得不久前1GB意味着相当大的存储空间,甚至也还清楚的记得没多久以前100MB对人们来说也是相当大的磁盘存储空间。而现在是配备着1GB硬盘的电脑会被人们认为是相当不适用的,因为它的存储容量还不能装下现在臃肿的操作系统和一些必备的标准商业软件。- a3 {3 u9 K6 o9 h
可靠性:评估硬盘重要性的一种办法是想象下如果硬盘损坏了它将造成多大的损失。根据这个标准,长期来说硬盘是电脑里面最重要的部件,硬件能替换,但数据是不能的。一个质量可靠的硬盘,加上适当的维护和备份的好习惯,能确保数据丢失的噩梦不会发生在你的身上。. _2 I, R0 h' P/ }8 A
8 {* Q6 q1 c5 U# I3 p+ M
接下来将详细介绍下硬盘结构和它如何工作。接下来会将硬盘内部组件结构展现在大家眼前,介绍数据怎样被格式化和储存,及关于性能的讨论,并详细分析将硬盘连接到电脑其他器件上去的两中主要的接口。同时也将包括…..3 N' J1 d8 E8 f3 @9 ~

3 V" U2 Y. H- s- Y, l, V
# Q* I1 U5 |% |2 J( I1 b( Z0 |[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-31 14:08 编辑 ]
作者: easylife    时间: 2008-11-22 22:42
A Brief History of the Hard Disk Drive
3 O+ m  h) W( z! OHard disks are one of the most important and also one of the most interesting components within the PC. They have a long and interesting history dating back to the early 1950s. Perhaps one reason that I find them so fascinating is how well engineers over the last few decades have done at improving them in every respect: reliability, capacity, speed, power usage, and more.
# Y, Y) U" R0 X+ t0 w4 G+ n& O
' [) I5 I! m0 ~8 p/ @' S# }% I..chart...5 W# D( z0 x1 U# g
This excellent chart (shown in attached picture) shows the evolution of IBM hard disks over the past 15 years. Several
4 Y) }+ H$ a: Rdifferent form factors are illustrated, showing the progress that they have made over the9 l- e8 r) V) _$ v) _! |7 M0 ?1 S8 e
years in terms of capacity, along with projections for the future. 250 GB hard disks in$ ?9 j9 `$ b1 m0 T' p/ ~+ B
laptops in five years? Based on past history, there's a good chance that it will in fact happen!: N6 P1 ~3 E, z
Note that the scale on the left is logarithmic, not linear, and PC hard disks have one actuator.: a; _5 V* @: E
: Z) ~1 b/ e' c1 G4 _* d
硬盘历史简述
: h- Q6 {$ L( W" n& _/ U$ e7 D: Y8 Q硬盘是个人电脑里面最重要也是最有意思的组件。它们有着可追溯到20世纪50年代的漫长而有趣的历史。我发现它们之所以如此令人着迷的原因之一可能是,工程师们在短短的几十年内在硬盘的可靠性,容量,速度,能耗等方面取得了可喜的成绩。- e* D8 ]) t" a

* M) E' ?5 P2 Z这张图表显示了IBM硬盘在过去的15年里面取得的进步。表中列出了几个不同的外形尺寸,显示了在过去这些年里在容量方面取得的进步,还有对未来的预测。5年里出现250GB的笔记本硬盘?基于过去的历史,这确实是很有可能发生的(注:实际上已经成为现实,文章是2005年发布)。请注意图表左边的标尺刻度是对数的,不是线性的,而且是基于硬盘只有一个磁头臂组(HSA)。" c" g4 p/ b. G

) l8 C) a5 c) t+ \  Z: X6 T& T[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-22 23:27 编辑 ]
作者: easylife    时间: 2008-11-22 23:30
Life Without Hard Disk Drives
' Z) r( |2 q7 e7 t' l& j: ?& e: A! O4 D' E! ^6 x
It's very hard for modern computer users to even consider what "computer life" would be like without hard disk drives. After all, most of us now have billions and billions of bytes of information ready at our fingertips (apologies to Carl Sagan... ;^) ). What was using a computer like before we had hard disk drives? In a word... inconvenient.
2 R) B4 H  H; eSome of the very earliest computers had no storage at all. Each time you wanted to run a program you would have to enter the program manually. Needless to say, this was a major pain in the butt. Even more than that, it made most of what we consider today to be computing impossible, since there was no easy to way to have a computer work with the same data over and over again. It was quickly realized that some sort of permanent storage was necessary if computers were to become truly useful tools.
4 Q7 `$ A7 L$ b, w1 P0 l/ e3 YThe first storage medium used on computers was actually paper. Programs and data were recorded using holes punched into paper tape or punch cards. A special reader used a beam of light to scan the cards or tape; where a hole was found it read a "1", and where the paper blocked the sensor, a "0" (or vice-versa). This was a pretty simple arrangement. I remember using a punch station, which was like a workstation where you typed characters and the machine punched the holes into the cards. While a great improvement over nothing, these cards were still very inconvenient to use. You basically had to write the entire program from scratch on paper, and get it working in your mind before you started trying to put it onto cards, because if you made a mistake you had to re-punch many of the cards. It was very hard to visualize what you were working with. The card readers had a tendency to jam (the old one at my high school was nicknamed the "IBM 1443 card chewer".) And heaven help you if you dropped a stack of cards on the floor... Still however, paper was used as the primary storage medium for many years.
# X( P9 N7 b. H0 z% T. ]The next big advance over paper was the creation of magnetic tape. Almost everyone has at least seen pictures of the large reels of tape used in older computers. Recording information in a similar to way to how audio is recorded on a tape, these magnetic tapes were much more flexible, durable and faster than paper tape or punch cards. Of course, tape is still used today on modern computers, but as a form of offline or secondary storage. Before hard disks, they were the primary storage for some computers. Their primary disadvantage is that they must be read linearly; it can take minutes to move from one end of the tape to the other, making random access impractical.! b  d! K# \2 m9 |
Warning: Nostalgia mode activated. Be very afraid.
& ~" ?% _2 t: k. K# sPersonal computers developed much later than the early, large mainframes, and were therefore the beneficiaries of advancements in storage technologies fairly early on in their existence. My first computer was purchased for me by my parents in 1980: an Apple ][. A great little machine for learning on, using it gave me a profound appreciation for the importance of storage: because it had none! No hard disk drive, not even a floppy disk drive. My choices were to type in programs by hand (which I did sometimes) or try to load them from a cassette tape. Yes, an audio cassette tape. If you thought modern computer tape drives were unreliable, you should have tried getting that to work! (Oh, and I also had to walk barefoot through three feet of snow to get to school... uphill both ways!)
9 _' u& x+ v8 ~, SI later purchased a low-density, single-sided floppy disk drive for my Apple. Boy, what a feeling of freedom that was! I could load and save programs and data easily, something I could never do before. That disk drive cost C$700 (back when the Canadian dollar was worth not much less than the U.S. dollar.) The biggest advantages of floppy disks over tapes are the ability to randomly access the data, and much better portability. They don't have nearly as much capacity however.
* E8 o' h5 @" P5 p5 mThe first IBM PCs also had no hard disk drive, but rather employed one or two floppy disk drives. While of course far better than nothing, floppy disk drives were slow, small in capacity and relatively unreliable compared to even the earliest hard disks.
) E& s# r: O' p+ F. G2 P. p! Y* M( H7 Z, Q% O8 `
[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-22 23:34 编辑 ]
作者: easylife    时间: 2008-11-23 00:39
标题: 回复 28# easylife 的帖子
对于现在电脑的使用者们来说,很难想象没有硬盘的“电脑”生活会变成什么样子。毕竟,现在大多数人手中(轻松)掌握着数以亿记字节的数据和信息。那没有硬盘之前使用电脑是个什么样子的情况?一个词—--不便。. S' }4 r8 r$ W
一些最早期的电脑根本没有存储设备。每次当你想运行一个程序时,你必须手工输入程序。不用说,这是件很痛苦的事情。更麻烦的是,这样的操作方式使得我们今天称做计算的工作无法进行,因为在同一台电脑上多次使用同样的数据进行计算不是件容易的事情。很快人们认识到,如果想让计算机变成真正有用的工具,永久性的存储是必须的。
" ?# |, E, F) ^. C' _早期的存储介质是真正的纸。程序和数据记录通过在纸张或者卡片上冲孔来实现。特殊的读取设备使用一束光来扫描卡片或者纸带,但读到孔时记录为1,当某位置没有孔而光透不过去时,读为0(或者反之)。这种方式是非常简单的,我还记得使用过的冲孔机器,它就象是一个你输入字符然后机器在纸片上打孔的工作站。其实这个巨大的改进等于无用,这样纸带和卡片使用起来还是非常不方便。基本上你必须先将整个程序从无到有地在白纸上写出来,在脑海里考虑好,然后才去输入,因为如果你犯了错的必须重新冲孔许多的纸带。很难去想象你是在和什么打交道,卡片读取器经常堵塞(在我的高中学校将这种老机器戏称为“IBM 1443 卡片咀嚼器”)。如果你把一卷纸带失手掉在地上了的话,那你的请求神仙来搭救你了,呵呵。尽管如此,纸带还是作为主要的存储介质使用了很多年。
8 g9 J) u5 f- H2 J) F纸带之后下一个大的改进是磁带的发明。几乎所有人至少见过使用在旧电脑中的大盘磁带的图片。信息的记录类似于在录音磁带上录音的方式,磁带相对纸带和卡片来说更软,更耐用和速度更快。当然,磁带在现代的电脑中仍然在使用,但是是作为离线或者第二存储设备的形式。在硬盘出现之前,他们是电脑主要的存储设备,他们主要的缺点是必须被线性的读取,从磁带的一端到另一端要花费几分钟的时间,这使得随机读取不可行。# f% Q( }" N; Y, |: i* @+ L1 M
个人电脑是在早期大型电脑发展之后才开发出来的,因此它从出现就相当早的成为了存储技术进步的受益者。我的第一台电脑是我父母在1980年给我买的,Apple II,一台不错的用于学习的小机器,通过使用它使我对存储的重要性有非常深刻的认识,因为这台机器根本就没有存储设备!没硬盘,甚至没有软盘。我的选择是手工输入程序(过去经常这样做),或者试着从磁带上下载这些程序。告诉你那确实是磁带,就是录音磁带那种。…..3 o2 M  @) e. U% b8 j! H% w
后来我为我的苹果机买了一张低密度,单面的软盘。朋友,那时候知道什么叫做自由!我能轻松地下载和保存程序,而有些是我以前无法做到的。那张软盘花了我700加元(那时候加元和美圆差不多)。相对磁带来说,软盘的最大优点就是能够随意地读取数据,而且携带也方便些,虽然它们没有和磁带那么多的容量。
9 R$ m/ O* r+ W* u+ S" p, Y# E第一台IBM个人电脑也没有硬盘,但配备有一张或者两张软盘,当然这些总比没有好,软盘较慢,容量小,而且哪怕和最早期的硬盘相比,它的可靠性也是较差的。

作者: easylife    时间: 2008-11-23 20:36
Early Disk Drives) k4 c" Q& u* H( Z) X

' O! \& c  \# B' e+ ZThe very first disk drives were of course experiments. Researchers, particularly those at IBM, were working with a number of different technologies and concepts to try to develop a disk drive that would be feasible for commercial development. In fact, the very first drives were not "disk drives" at all--they used rotating cylindrical drums, upon which the magnetic patterns of data were stored. The drums were large and hard to work with.
1 T. y- J" |( n. s# r! g, h2 {' w# ~3 c9 m: F7 h
The earliest "true" hard disks had the heads of the hard disk in contact with the surface of the disk. This was done to allow the low-sensitivity electronics of the day to be able to better read the magnetic fields on the surface of the disk. Unfortunately, manufacturing techniques were not nearly as sophisticated as they are now, and it was not possible to get the disk's surface as smooth as would be necessary to allow the head to slide smoothly over the surface of the disk at high speed while in contact with it. Over time the heads would wear out, or wear out the magnetic coating on the surface of the disk.
# A2 B! {" X* q4 i! w
% ~0 v4 M2 }) A2 J# M2 m. w/ s! kThe key technological breakthrough that enabled the creation of the modern hard disk came in the 1950s. IBM engineers realized that with the proper design the heads could be suspended above the surface of the disk and read the bits as they passed underneath. With this critical discovery that contact with the surface of the disk was not necessary, the basis for the modern hard disk was born.8 ?; J% `* V) B: W: Y; j

2 n- ?+ K! ^+ `/ N1 t5 Y5 q% d4 nThe very first production hard disk was the IBM 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), introduced on September 13, 1956. This beastie stored 5 million characters (approximately five megabytes, but a "character" in those days was only seven bits, not eight) on a whopping 50 disks, each 24 inches in diameter! Its areal density was about 2,000 bits per square inch; in comparison, today's drives have areal densities measured in billions of bits per square inch. The data transfer rate of this first drive was an impressive 8,800 bytes per second. * j% h3 W- }2 i& |

0 ~$ @; {, x0 ]7 L8 eOver the succeeding years, the technology improved incrementally; areal density, capacity and performance all increased. In 1962, IBM introduced the model 1301 Advanced Disk File.  The key advance of this disk drive was the creation of heads that floated, or flew, above the surface of the disk on an "air bearing", reducing the distance from the heads to the surface of the disks from 800 to 250 microinches.3 ^) t# T& m9 d, k. [! K# a" |: O2 ~

; {4 {/ L; @1 B* l8 ~/ R- eIn 1973, IBM introduced the model 3340 disk drive, which is commonly considered to be the father of the modern hard disk. This unit had two separate spindles, one permanent and the other removable, each with a capacity of 30 MB. For this reason the disk was sometimes referred to as the "30-30". This name led to its being nicknamed the "Winchester" disk drive, after the famous "30-30" Winchester rifle. Using the first sealed internal environment and vastly improved "air bearing" technology, the Winchester disk drive greatly reduced the flying height of the disk: to only 17 microinches above the surface of the disk. Modern hard disks today still use many concepts first introduced in this early drive, and for this reason are sometimes still called "Winchester" drives.1 |" _- v& k+ [: ~) y( c( u

+ N0 f. K/ f. A  zThe first hard disk drive designed in the 5.25" form factor used in the first PCs was the Seagate ST-506. It featured four heads and a 5 MB capacity. IBM bypassed the ST-506 and chose the ST-412--a 10 MB disk in the same form factor--for the IBM PC/XT, making it the first hard disk drive widely used in the PC and PC-compatible world.
作者: easylife    时间: 2008-11-23 22:16
早期的硬盘* K/ r7 Y0 c0 ^7 T# Q

# G5 e+ t9 q3 T; l最早期的硬盘当然是试验品。研究人员,特别是IBM的那些人,在当时正使用着一些不同的技术和概念,尝试开发出适合于商业运用的硬盘产品。实际上,最早期的驱动器根本不是硬盘,它们使用旋转的转盘,转盘上涂敷磁性物质存储数据。转盘非常大,操作起来比较困难。最早期硬盘的磁头和碟片是接触的,这样的话可以使(相对今天来说)敏感度较低的电子元器件在读取碟片表面磁场信号时变得容易些。但不幸的事情是,那时侯的制造技术不像现在这样先进,因此不能将碟片的表面加工的足够的光滑,从而允许磁头在高速运动并和碟片接触时平稳地在碟片表面滑动。时间长了后,要么磁头磨损,要么导致碟片表面的磁性层磨损。 2 D+ A( F5 b! q* [0 Q
6 _- ^, @/ P, x- x: E! C
关键技术的突破使得人们在20世纪50年代发明了现代硬盘。 IBM的工程师意识到通过合适的设计可以使磁头悬浮在盘片表面并读取磁头下方的数据。有了这个关键的发现后,磁头并不一定要接触盘片,现在硬盘的雏形型出现了。
' G  j' t2 u; X& h, N' k接下来这些年,技术不断进步,面密度,容量和性能都得到了提升。1962年,IBM推出了1301高级磁盘文件模型。这个硬盘关键的改进是磁头通过空气轴承在磁盘表面悬浮或者说飞行,将磁头到盘片的距离从800微英寸减少到250微英寸。
6 h7 w6 l8 i3 ?' t
4 C, W$ X* \+ J, p4 s7 W+ B6 L' A1973年,IBM推出了3340磁盘驱动器----一般被普遍认为是现在硬盘驱动器的鼻祖。这个单元有两个独立的主轴马达,一个是永久性安装在里面而另一个是可移除的,每个马达都具有30MB的容量。由于这个原因这个硬盘有时又称为“30-30”,而这个名字又使得它拥有了另外一个别名“温彻斯特”硬盘,来源于著名的“30-30”温彻斯特来复枪。首次采用内部完全密封,并且极大地改进了空气轴承技术的温彻斯特硬盘极大地降低了飞行高度:距盘片表面只有17微英寸。现代硬盘仍然沿用着使用在早期硬盘上的许多概念,由于这个原因有时我们仍称他们为“温彻斯特”驱动器。
( U. x" F4 X) y& n1 R# w使用在个人电脑上的第一个5.25英寸硬盘是希捷的ST-506。它有四个磁头,容量5MB。IBM选择了ST-412,一个10MB容量的5.25英寸硬盘作为其IBM PC/XT的硬盘驱动器,而并没有选择ST-506,使得ST-41成为第一个广泛使用在个人电脑及其兼容设备上的硬盘驱动器。$ h- k; E9 D7 E, I. H# M
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[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-23 23:24 编辑 ]
作者: easylife    时间: 2008-11-23 22:20
Key Technological Firsts& {+ `- Q: D4 g/ i

; K2 a5 H" L& H6 L2 @& ?7 e( eThere have been a number of important "firsts" in the world of hard disks over their first 40 or so years. The following is a list, in chronological order, of some of the products developed during the past half-century that introduced key or important technologies in the PC world. Note the dominance of IBM in the list; in this author's opinion Big Blue does not get nearly as much credit as it deserves for being the main innovator in the storage world. Note also how many years it took for many of these technologies to make it to the PC world (sometimes as much as a decade, due to the initial high cost of most new technologies). I 4 p2 R- P9 }# D# U" b& G6 q5 \* V7 \. J

, j5 z2 T- i2 S3 q1 v, kFirst Hard Disk (1956): IBM's RAMAC is introduced. It has a capacity of about 5 MB, stored on 50 24" disks. Its areal density is a mere 2,000 bits per square inch and its data throughput 8,800 bits/s.
/ r. N, O5 \- n) F- SFirst Air Bearing Heads (1962): IBM's model 1301 lowers the flying height of the heads to 250 microinches. It has a 28 MB capacity on half as many heads as the original RAMAC, and increases both areal density and throughput by about 1000%. ! J, @$ G! D3 v* |0 m* @' U9 F
First Removable Disk Drive (1965): IBM's model 2310 is the first disk drive with a removable disk pack. While many PC users think of removable hard disks as being a modern invention, in fact they were very popular in the 1960s and 1970s.
' P6 ]# p: ^! t- DFirst Ferrite Heads (1966): IBM's model 2314 is the first hard disk to use ferrite core heads, the first type later used on PC hard disks.
, O) m# w$ G2 b2 @. eFirst Modern Hard Disk Design (1973): IBM's model 3340, nicknamed the "Winchester", is introduced. With a capacity of 60 MB it introduces several key technologies that lead to it being considered by many the ancestor of the modern disk drive. 4 g7 B9 Q! j5 v2 L
First Thin Film Heads (1979): IBM's model 3370 is the first with thin film heads, which would for many years be the standard in the PC industry.
& l3 p" Y; L3 \. M  y1 t. @0 eFirst Eight-Inch Form Factor Disk (1979): IBM's model 3310 is the first disk drive with 8" platters, greatly reduced in size from the 14" that had been the standard for over a decade.
+ |' C3 I6 F% S, bFirst 5.25" Form Factor Disk (1980): Seagate's ST-506 is the first drive in the 5.25" form factor, used in the earliest PCs. 1 O5 |* ]! o8 O
First 3.5" Form Factor Disk Drive (1983): Rodime introduces the RO352, the first disk drive to use the 3.5" form factor, which became one of the most important industry standards.
! a2 W0 V4 _8 Z3 d$ L  r+ qFirst Expansion Card Disk Drive (1985): Quantum introduces the Hardcard, a 10.5 MB hard disk mounted on an ISA expansion card for PCs that were originally built without a hard disk. This product put Quantum "on the map" so to speak.
5 f: X9 e/ m5 q, _' ~( ?( f4 rFirst Voice Coil Actuator 3.5" Drive (1986): Conner Peripherals introduces the CP340, the first disk drive to use a voice coil actuator.
6 x' h% Q- H9 j( X. k9 w) oFirst "Low-Profile" 3.5" Disk Drive (1988): Conner Peripherals introduces the CP3022, which was the first 3.5" drive to use the reduced 1" height now called "low profile" and the standard for modern 3.5" drives.
. t5 v) b; S7 h3 EFirst 2.5" Form Factor Disk Drive (1988): PrairieTek introduces a drive using 2.5" platters. This size would later become a standard for portable computing. & R0 [" O; u- I- v  Z" ~' A
First Drive to use Magnetoresistive Heads and PRML Data Decoding (1990): IBM's model 681 (Redwing), an 857 MB drive, is the first to use MR heads and PRML. # a) w. u" r. a0 O  M
First Thin Film Disks (1991): IBM's "Pacifica" mainframe drive is the first to replace oxide media with thin film media on the platter surface.
& x4 \, l$ B+ W# i4 g8 kFirst 1.8" Form Factor Disk Drive (1991): Integral Peripherals' 1820 is the first hard disk with 1.8" platters, later used for PC-Card disk drives. 1 Z5 X5 P4 x! w1 i/ V% r0 j: m' g
First 1.3" Form Factor Disk Drive (1992): Hewlett Packard's C3013A is the first 1.3" drive. * r  x4 s% B& N6 z+ j( c" v) z
The source for much of this information is DISK/TREND Inc. In the 1990s, technological advances in every aspect of hard disks began coming at a fast and furious pace; it would take too long to research and list them all, so I am stopping at 1992.
作者: easylife    时间: 2008-11-23 23:23
关键的"技术第一":) r( b2 z+ K2 R% B& H* b
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在硬盘界过去的40多年里产生了许多重要的“第一”,接下来的是一个按时间先后顺序的列表,列举出了在过去近半个世纪个人电脑世界里一些产品开发关键技术。请留意IBM在列表中醒目的主导地位,根据作者的观点,蓝色巨人并没有得到与其在存储业界所做贡献相称的认可。同时也请注意她花了多少年时间才使硬盘进入个人电脑(有时候多达10年之久,都归于大部分新技术高昂的初期成本)。
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) Y" [  T  D! h' x8 u5 u+ b第一个硬盘(1956): 发明IBM的RAMAC。 容量5MB,存储在50张25英寸的盘片上。它的面密度仅仅只有大概2,000字节每平方英寸,而且它的数据传输速度是8,800字节每秒。# W# M+ S: x1 P0 O0 k1 V7 Y! l7 U
第一个空气轴承磁头(1962):IBM的1301将飞行高度降低到250微英寸,它拥有28MB容量,磁头数目只有初期RAMAC磁头数目的一半,并且将磁面密度提高了一倍,数据速度提高10倍。
: s/ ]6 y/ V2 ~% R. j6 H第一个可移动硬盘(1966):IBM的2310是第一个具有可可移动封装的硬盘。而大多数电脑使用者认为可移动硬盘是现代的发明,实际上在20世纪60和70年代之间是非常流行的。
. R4 g  Z8 q8 a3 s第一个铁氧体磁头(1979):IBM的2314是第一个使用铁氧体磁心磁头的硬盘,这种磁头是第一种使用在个人电脑硬盘中的磁头。; v! k8 k% E% z" ~% `9 K# r
第一个现代硬盘设计(1973): IBM推出3340,别名“温彻斯特” ,60MB容量,它引进一些关键的硬盘技术,被后来许多的现代硬盘的雏形所参考和引用。; L8 A0 N; U; s& w7 L! m1 R! L+ ?
第一个薄膜磁头(1979): IBM的3370首先采用了薄膜磁头,之后多年一直是个人电脑硬盘的标准。" ~& f& p7 W' ]/ ~1 H. q& b
第一个8英寸硬盘(1979): IBM的3310是第一个配备8英寸盘片的硬盘,它将硬盘的尺寸从14英寸有效地减小到了8英寸,并一度保持了业界标准尺寸达10之久。, H+ x; Q# b1 z1 a" ^
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第一个5.25英寸硬盘(1980):Seagate 的ST-506是第一个5.25英寸硬盘,使用在最早期的个人电脑上。
% I7 W* Z: D4 z. G+ @第一个3.5英寸硬盘 (1983):Rodime推出了RO352,第一个3.5英寸硬盘,成为最重要的行业标准尺寸之一。' ~" d  L% s$ A8 |( n; ~. X
第一个扩展卡式硬盘(1985): Quantum推出了Hardcard,一个安装在本来没有硬盘的个人电脑里,固定在一张ISA扩展卡上的10.5MB的硬盘。这个产品使Quantum在储存界获得了好名声。
5 [# \9 F5 r& F$ t第一个(使用)音圈制动臂的硬盘(1986): Conner Peripherals推出了CP340, 第一个使用音圈制动臂的硬盘。
6 j3 C7 x) ?& Q1 g9 m' N第一个“低矮外形”的3.5硬盘(1988):Conner Peripherals推出CP3022,它是第一个将3.5英寸硬盘高度降低到1英寸的硬盘,被称为“低矮外形”硬盘,并成为现代3.5硬盘的标准。% u; [4 |9 R9 M9 X9 t8 T8 H
第一个2.5英寸硬盘(1988):PrairieTek推出了使用2.5盘片的硬盘,这个尺寸后来成为笔记本电脑的标准。
6 p+ G) r) @% Y  K! ?7 u+ s第一个使用磁阻磁头和PRML解码的硬盘(1990): IBM的681(红翼鸫),容量857MB,是第一个使用磁阻式磁头和PRML的硬盘。& L' O) O7 ^' b8 y9 Y+ A5 ]- {5 w
第一个薄膜碟片(1991):IBM的“Pacifica”架构硬盘是第一个取代氧化物碟片的驱动器,其盘片涂敷的是薄膜磁性物质。6 i2 m2 ^( i- ?4 i( g9 M
第一个1.5英寸硬盘(1991): Integral Peripherals的1820是第一个1.8英寸硬盘,后来作为电脑卡式硬盘使用。
( S7 f5 P2 G# p1 D6 K6 W; ^- X第一个1.3英寸硬盘(1992):Hewlett Packard的C3013A是第一个1.3硬盘。
作者: easylife    时间: 2008-11-23 23:27
Hard Disk Trends
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The most amazing thing about hard disks is that they both change and don't change more than most other components. In terms of their basic design, today's hard disks aren't a lot different than the 10 MB clunkers installed in the first IBM PC/XTs in the early 1980s. However, in terms of their capacity, storage, reliability and other characteristics, hard drives have probably improved more than any other PC component. Let's take a look at some of the trends in various important hard disk characteristics: * K4 t& }4 {* ?) _. T
7 |- w+ e+ F) n) X8 K. o
Areal Density: The areal density of hard disk platters continues to increase at an amazing rate even exceeding some of the optimistic predictions of a few years ago. Densities in the lab are now exceeding 35 Gbits/in2, and modern disks are now packing as much as 20 GB of data onto a single 3.5" platter!
8 h+ L: x3 k2 k1 z" C
+ p  \  y6 w4 ~+ ?0 L! KCapacity: Hard disk capacity continues to not only increase, but increase at an accelerating rate. From 10 MB in 1981, we are now well over 10 GB in 2000 and will probably hit 100 GB within a year for consumer drives. 4 y# I7 c2 C8 c3 B! s& l" J
" I( a6 M3 ~. I# d  s  [7 e5 i
Spindle Speed: The move to faster and faster spindle speeds continues. Since increasing the spindle speed improves both random-access and sequential performance, this is likely to continue. Once the domain of high-end SCSI drives, 7200 RPM spindles are now standard on mainstream IDE/ATA drives. A 15,000 RPM SCSI drive was announced by Seagate in early 2000.
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Form Factor: The trend in form factors is downward: to smaller and smaller drives. 5.25" drives have now all but disappeared from the mainstream PC market, with 3.5" drives dominating the desktop and server segment. In the mobile world, 2.5" drives are the standard with smaller sizes becoming more prevalent; IBM in 1999 announced its Microdrive which is a tiny 170 MB or 340 MB device only an inch in diameter and less than 0.25" thick! Over the next few years, desktop and server drives are likely to transition to the 2.5" form factor as well. The primary reasons for this "shrinking trend" include the enhanced rigidity of smaller platters, reduction of mass to enable faster spin speeds, and improved reliability due to enhanced ease of manufacturing.   J$ e3 k# t9 Q

6 I/ R, Z) W/ |8 |3 |5 d5 APerformance: Both positioning and transfer performance factors are improving. The speed with which data can be pulled from the disk is increasing more rapidly than positioning performance is improving, suggesting that over the next few years addressing seek time and latency will be the areas of greatest value to hard disk engineers.
- s, N" b) D) HReliability: The reliability of hard disks is improving slowly as manufacturers refine their processes and add new reliability-enhancing features, but this characteristic is not changing nearly as rapidly as the others above. One reason is that the technology is constantly changing, and the performance envelope constantly being pushed; it's much harder to improve the reliability of a product when it is changing rapidly. 0 U5 L7 \2 e, T' d) q6 ~! }

+ Q8 U* |; o9 KRAID: Once the province of only high-end servers, the use of multiple disk arrays to improve performance and reliability is becoming increasingly common, and is now even seen in consumer desktop machines. Over the next few years I predict that RAID will become the "next big thing" as the thirst for performance increases, and in five years we may see new PCs commonly shipping with multiple hard disks configured as an array.
  ^  i4 K* E6 T3 i# RInterfaces: Despite the introduction to the PC world of new interfaces such as IEEE-1394 and USB (universal serial bus) the mainstream interfaces in the PC world are the same as they were through the 1990s: IDE/ATA and SCSI. The interfaces themselves continue to create new and improved standards with higher maximum transfer rates, to match the increase in performance of the hard disks themselves.: h! d, j* H! X9 I

8 M( X. ]& O" d* G[ 本帖最后由 easylife 于 2008-11-23 23:29 编辑 ]
作者: 龙游大海    时间: 2008-12-7 09:48
结构原理上来说硬盘是一个简单的机械产品.有硬盘结构图吗?发一个上来
作者: easylife    时间: 2008-12-13 09:58
原帖由 龙游大海 于 2008-12-7 09:48 发表 - X& U* l4 p+ V$ c
结构原理上来说硬盘是一个简单的机械产品.有硬盘结构图吗?发一个上来

$ C- U4 \4 R$ M- o/ t: a
0 a- [/ G; X2 v) T1 H# u我想这样描述更合适, "从外观形式来说,硬盘似乎是一个简单的机械产品.".! `5 f9 j9 _! ]. B
----个人认为机械硬盘是20世纪工程界一个伟大的发明, 高度集成的机电产品.融合了磁记录,wafer制造和切割(磁头),精密机械设计(包括大量振动问题,液体动压轴承,电磁分析),精密servo控制,pcb设计, firmwave. - |6 B$ j' d, M  Y$ {1 l; C
/ @0 x, ?! _* [
举个例子, 机械部分压紧碟片的零件(clamp)设计,要求其能压紧碟片,保证硬盘在承受水平方向1000G左右的冲击时碟片不发生移动,或竖直方向1000G冲击(跌落)时碟片不能碰到其他零件,这样就要求clamp安装压紧后的紧固力足够大.* B5 [3 O1 V3 M5 T
但是, 我们希望碟片被clamp压紧后变形(flatness)尽可能小,一般在几个微米左右.这样就要求clamp紧固后压紧力也不能太大, 否则导致硬盘工作时磁头工况恶劣,甚至不能正常工作.
' |5 }* u. }. l) l6 _! A4 j综上所叙,clamping force是在一定范围内的,至于nominal value,tolerance,需要计算,仿真,考虑加工工艺和关键尺寸CPK情况.
7 I9 g3 T) s6 ^毫不夸张的说,一个零件设计足够做一个博士课题
+ I9 r/ U7 C; c' @
0 ], E4 U" |% \; |. h/ j& w[ 本帖最后由 easylife 于 2008-12-16 23:59 编辑 ]
作者: easylife    时间: 2008-12-28 22:16
整理了一份关于其历史的文档, 资料来自于以下连接
7 [' G& H1 y4 R* ihttp://www.pcshow.net/detail-36-427685-2.html& i' i6 Z$ O  }5 ~: Q  h* w1 v0 v
, |: f, I/ B' b: U( T4 L
祝大家新年快乐!
作者: easylife    时间: 2008-12-31 00:06
某大学收藏的硬盘, 很难想象以前的硬盘能重大几百公斤甚至数吨
作者: 长弓宏    时间: 2009-1-6 20:05
世界几大硬盘企业都在中国有全工艺流程的工厂
' I2 m7 d0 p7 }6 H; X& q* S4 J. {
东莞的新科(SAE TDK的子公司)
+ n9 f2 F6 h" p" X深圳的日立9 I- s0 H& M8 V$ @3 u! w2 b# ?2 C1 I
苏州的希捷
2 n( y, R* |* |! ]
2 @2 r) M  y+ ~+ G. q: O2 t都有高等级的无尘室
8 N3 ^# V! L9 O! h2 f* [! ]% s更不用说那些IC制造商比如和舰 中芯 海力士
, t0 G+ {/ \1 h$ n无尘室系统全是国外造的  但是是能进口到中国的% F* ?) ]' `! o2 u, X" Q
无尘室的桌子 凳子 笔 推车 人穿的衣服等等任何东西都要接地防静电 每天都要做尘粒测试和静电测试
作者: easylife    时间: 2009-1-9 12:58
原帖由 长弓宏 于 2009-1-6 20:05 发表
2 B  ~+ m6 n+ B- S: Q6 b% P世界几大硬盘企业都在中国有全工艺流程的工厂) n. P! Z8 }. A" i9 L: `- ?

& y5 M1 x' K  S! {" \* }东莞的新科(SAE TDK的子公司)
4 |  U9 S1 f9 W# g2 B/ n8 q深圳的日立" ^; u0 j% a' T  r- q, H
苏州的希捷; r/ L8 Z0 i7 d" n4 c+ v

4 R0 s" P4 M6 o; G/ G% G都有高等级的无尘室
7 X3 H: I; D( a7 `6 F更不用说那些IC制造商比如和舰 中芯 海力士. ~! C7 a. r) T- D% B
无尘室系统全是国外造的  但是是能进口到 ...

/ l; L9 L& P  V
5 D+ D( Z, _2 B+ N) K9 h朋友了解得还不少
# n! r# C4 i* g; @1 M. ^. i- D6 R不过我没有见过出于防静电需要的笔还需要接地的,一般书写的笔采用特制的耗散性材料---半导体,不易产生静电,导电也较快。' r1 O: v% r; a/ c

$ }+ H0 Z# w3 ]/ `! u9 y听说一套无尘室使用的内六角扳手需要1万多美元(没有证实过)。。
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-2 11:57
机械磁盘在最近十几年的发展,可以说是突飞猛进。但就是这样的发展,磁盘也没有把磁带机扫入历史的垃圾堆里,直到现在,磁带机依旧在不少地方发挥作用。所以个人觉得,即使将来固态盘发展到高水平,也难以全部替代机械盘的位置。
8 M% ^" t% }5 \& U. s目前固态盘相比机械盘的缺点,除了价格,单位存储体积方面,还有就是单位存储功耗。一块64G的固态盘,功耗约为2W,也即是0.031W / G,而一块750G的SATA盘,最大功耗也就13W,也即0.0173W / G。
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-2 12:01
个人认为,将来机械盘的发展,不会再是无休止的发展磁盘存储密度,也是在现有密度上,降低功耗,全球都在提倡绿色环保。
( ]" R# L% {/ _; S4 s另外,我觉得磁盘的散热一直是个难题,不知道楼主有没有在这方面做过研究,或者有相关的资料?
作者: easylife    时间: 2009-2-2 13:38
原帖由 紫木棉 于 2009-2-2 11:57 发表
8 r  J; {0 `9 T. N  n机械磁盘在最近十几年的发展,可以说是突飞猛进。但就是这样的发展,磁盘也没有把磁带机扫入历史的垃圾堆里,直到现在,磁带机依旧在不少地方发挥作用。所以个人觉得,即使将来固态盘发展到高水平,也难以全部替代机 ...

+ I6 V& e- ^2 S' _2 T$ l+ A+ P  c7 e# P( x* k% o2 o
同意您说的 "即使固态硬盘发展到高水平,也难以全部取代机械硬盘"。机械硬盘由于其单位存储价格的优势,应该能继续在大容量,低读写速度要求的场合得到继续应用,如带存储影片功能的机顶盒,个人作为高清电影储存设备。: b3 F# l( a# z, C" C* m, S3 n; {
但大家目前关注的焦点在于将来存储界的老大位置仍然是机械硬盘呢,还是会被固态硬盘占据。不知您怎么看待这个问题。
: R1 b6 [: e* Q' T2 w  }6 U  i) ^- x( w# a
另外,能否详细解释下机械硬盘"单位存储体积方面"相比固态硬盘的优点?, H. D5 n8 D! e' S1 ]) C6 u0 p
; b- K$ P4 W$ H. u* Q: @' Q7 K
[ 本帖最后由 easylife 于 2009-2-2 13:41 编辑 ]
作者: easylife    时间: 2009-2-2 14:34
原帖由 紫木棉 于 2009-2-2 12:01 发表
: L: P& {. m! `; o* e3 K+ w个人认为,将来机械盘的发展,不会再是无休止的发展磁盘存储密度,也是在现有密度上,降低功耗,全球都在提倡绿色环保。$ O+ D/ L% i3 F6 t1 U& r
另外,我觉得磁盘的散热一直是个难题,不知道楼主有没有在这方面做过研究,或者有相关的资料 ...
+ v  n( c7 z4 N$ N& A1 ?: N
- Q& K0 u: |% Z; @2 G5 T9 v" N
密度提升的追求是不会止步的,因为密度的提升能显著提高读写速度(寻道时间降低),而且也可以减少盘片数量,以及硬盘外形尺寸。
$ {6 P7 A& p  d# q* S& b关于功耗,工程师们也做了不少努力,如在机器处于待机或者休眠状态时将磁头归位,这样音圈马达可以停止工作。甚至可以停止主轴马达的工作,整个硬盘处于不工作状态,系统召唤时再花几秒时间启动至正常工作状态。 其实从设计上有降低功耗的措施,如音圈马达设计,选用Kt高的磁铁,这样驱动磁头臂组的电流可以减小,但硬盘成本会增加----磁铁不便宜。2 r. m" R  _- _5 E. h* w

( H/ A% A7 r: u/ x磁盘的散热,个人认为主轴马达是最大的热源,机械结构决定了散热问题很难解决。每年全世界花在硬盘散热上的钱确实不少,这也是机械硬盘一直为人们所诟病的原因之一吧。
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-2 21:52
标题: 回复 42# easylife 的帖子
"单位存储体积方面"——我原意是说单位体积的存储量方面,传统硬盘还有优势。/ H4 p; q1 u0 A% Z
但这个可能是我计算有错误。$ |; k4 b% J  y/ ?  f
我刚看到年初有厂家发布了256G的2.5寸SSD硬盘,而目前2.5寸机械盘的最大容量为500G。通常2.5寸SSD盘和机械盘大小都约为70*100mm,但SSD稍薄,约为10mm,而机械盘约为15-16mm吧。实际上单位体积存储量上相差不大。
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-2 22:23
存储界的老大位置,我认为3-5年,机械盘的老大位置还是无法撼动的。毕竟一个事物发展较长时间,比较成熟后,要想完全替换不是那么容易的。就如同Windows的位置,现在Vista系统的盗版遍地都是,但很多人还是会选用XP。. G$ X! e+ K: m4 R; C- }& [
现在随着互联网、多媒体、大型计算的发展,对存储的要求非常大。目前市面的主流存储产品,包括IBM、HP、EMC的很多大型存储阵列产品,都是采用机械盘,通过RAID来提高机械盘的读写速度和可靠性。当各个网站、计算中心成熟运用这些产品后,在能满足应用的情况下,一般不会去更换。
& c- Q% \6 [7 `* ~+ u: \$ }+ L2 |! [SSD盘的发展这几年确实非常快,单个颗粒的存储量越来越大,价格下降也很快,相信10年内即使不能做老大,也能和机械盘平分秋色。
作者: starslove_100    时间: 2009-2-3 01:23
呵呵,看了下受益了。
作者: easylife    时间: 2009-2-3 20:58
原帖由 紫木棉 于 2009-2-2 21:52 发表 ' G3 b: g2 M) G7 [+ `6 ]
"单位存储体积方面"——我原意是说单位体积的存储量方面,传统硬盘还有优势。3 E1 I' w: a  ]* Z
但这个可能是我计算有错误。% D2 M0 v3 x, _! {1 C4 H
我刚看到年初有厂家发布了256G的2.5寸SSD硬盘,而目前2.5寸机械盘的最大容量为500G。通常2.5寸SSD盘和机械 ...

5 U1 J2 i3 r! ^: A1 R7 K7 S) |5 H/ \) e! _: T0 d4 }- @0 b. E
2.5"的机械硬盘单碟厚度是9.5mm, 双碟13.5mm(?)
& x1 ~) `8 N/ f2 ~- X% G个人认为固态硬盘还是可以做得更小的, 目前只是为了便于笔记本厂商将其方便的安装于原机械硬盘空间的位置, 保留了和机械硬盘外形一致的尺寸.
作者: easylife    时间: 2009-2-3 23:55
原帖由 紫木棉 于 2009-2-2 22:23 发表
: F* F* a( E+ h1 o存储界的老大位置,我认为3-5年,机械盘的老大位置还是无法撼动的。毕竟一个事物发展较长时间,比较成熟后,要想完全替换不是那么容易的。就如同Windows的位置,现在Vista系统的盗版遍地都是,但很多人还是会选用XP。 ...
  d/ M  b' ]) |& V* D' H2 F
+ u+ {  }$ u" h$ C! ?% y2 K: e/ z
新事物的普及是需要时间的, 现在业界内大家普遍的看法是机械硬盘的霸主地位早晚要被固态硬盘取代, 时间早晚而已, 机械硬盘已经过了其辉煌鼎盛的黄金时期, 如今正在实验室研究的热辅助读写技术等不知是否能实现商业化, 机械硬盘发展潜力看来有限...
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-3 23:58
原帖由 easylife 于 2009-2-3 20:58 发表
  y# k2 u1 W* O' `! o7 E
- k1 C: q; R3 y
0 H; h- g: K  O1 i2 V% u5 c6 X; M2.5"的机械硬盘单碟厚度是9.5mm, 双碟13.5mm(?)3 ]) Z# D! E- L( a; e
个人认为固态硬盘还是可以做得更小的, 目前只是为了便于笔记本厂商将其方便的安装于原机械硬盘空间的位置, 保留了和机械硬盘外形一致的尺寸.

6 M: Q$ `  p( }2 d" Q$ c  ^( |4 N2 C7 \; h0 {3 P5 e
2.5"的机械盘最厚的地方有15mm,这是希捷250G的硬盘厚度,我测量过,厂家的资料也是这个数据。$ |, f. A% V% h) j7 G+ `6 P
今天看到了一个目前我知道的最薄的2.5"固态硬盘,Intel的产品,主要用在笔记本方面。大概只有6-7mm厚,外壳应该是合金钢的,很薄。
  N3 K) d- o5 r! w9 V32G的容量,主板上双面焊有20颗存储颗粒,而且主板上的FPGA逻辑芯片很小,但性能似乎不错,读写速度分别为250MB/s和170MB/s。$ ~. X  i2 o( }& o" K& o
不过,这个价格实在是贵得吓人,6600多人民币,206元/G,就是十年前相同容量的机械盘也没有这么贵。
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-4 00:05
原帖由 easylife 于 2009-2-3 23:55 发表
1 d; Q* h6 z: |$ m. @; C1 k: N
- t6 j3 E/ ~' w. i) G, S7 @2 y) W9 i7 g9 Y5 `
新事物的普及是需要时间的, 现在业界内大家普遍的看法是机械硬盘的霸主地位早晚要被固态硬盘取代, 时间早晚而已, 机械硬盘已经过了其辉煌鼎盛的黄金时期, 如今正在实验室研究的热辅助读写技术等不知是否能实现商 ...

* l0 N/ o, m1 \4 U
% a3 Y, a  g! G& q“热辅助读写技术”——能否介绍一下这个技术?
作者: easylife    时间: 2009-2-4 13:01
原帖由 紫木棉 于 2009-2-3 23:58 发表 . V% o& c# V8 C$ `
7 l" K4 u) n2 D, h9 t& c( Q

; d) Q2 h7 C6 y6 A2.5"的机械盘最厚的地方有15mm,这是希捷250G的硬盘厚度,我测量过,厂家的资料也是这个数据。
# Y1 i; K- G. ~$ m" K* s今天看到了一个目前我知道的最薄的2.5"固态硬盘,Intel的产品,主要用在笔记本方面。大概只有6-7mm厚,外壳应该是 ...
$ t9 N& h/ e; y& g' S$ t

. H! ]/ O' l" N& h  C在单位存储容量价格上,机械硬盘是存在绝对的优势的,08年9月底买了希捷的250gG单碟3.5盘,才334元,1.34元/GB。
作者: easylife    时间: 2009-2-4 13:04
原帖由 紫木棉 于 2009-2-4 00:05 发表
0 ]; p3 ?8 a5 z% {* M
9 G* y2 }. S, R& |
: B. w) Q6 a# {8 u+ D# |“热辅助读写技术”——能否介绍一下这个技术?

* R+ \* Z+ `3 k6 e/ e! z+ a
0 v4 X. ]  ^$ k# C; \# f- o自己不会描叙,借用他人的介绍:
  }: h) t' R- n; M/ Y7 ]* o# H
( h: X8 V5 @, RHeat Assisted Magnetic Recording (HAMR):
/ z' j+ U6 Z) [4 n1 d! [2 E& gHAMR shows the promises to be the key enabling technology that will increase the areal density to a level breaking through the so-called super paramagnetic limit of magnetic recording. This technology is expected to deliver storage densities as high as 50 terabits per square inch. If disk drives are produced to have such a great areal density, one can store the entire printed contents of the Library of Congress on a single disk drive. If the phenomenal growth rate of bit density continues, the size of an individual bit will soon reach such a small dimension that the bits become magnetically unstable. At that stage, though the bits can be written very tiny, they may not be suitable for information storage as some of them may flip into different polarization. This phenomenon is known as super paramagnetism. This problem can be overcome by heating the medium with a laser beam at the precise spot where a data bit is being recorded and subsequently cooling the spot rapidly to stabilize the written bit. Heating makes it easier to write on the medium. This heat assisted recording can increase the recorded density dramatically.

作者: easylife    时间: 2009-2-4 13:07
还有另一种技术:3 `0 {7 R- }- O- ^- |
2 j, f! U& q3 \( o0 u, g
Patterned Media:
' `% I# N  P/ _) V3 j5 `Another promising approach to circumvent the density limitations imposed by the super paramagnetic effect is the use of patterned media. Conventionally, the disk is coated with a thin layer of magnetic alloy. If the disk surface is examined at high magnification, it becomes apparent that within each bit cell there are many tiny magnetic grains. These grains are randomly created during the deposition of the magnetic film. Each grain behaves like an independent magnet whose magnetization can be flipped by the write head during the data writing process. In patterned media, the magnetic alloy is not coated on the entire disk surface. The layer is created as an ordered array of highly uniform tiny islands, each island capable of storing an individual bit. Each bit is stored in a single deliberately formed magnetic switching volume. This may be one grain, or several exchange coupled grains, rather than a collection of random decoupled grains. Single switching volume magnetic islands are formed along circular tracks with regular spacing. Magnetic transitions no longer meander between random grains, but form perfectly distinct oundaries between precisely located islands. Since each island is a single magnetic domain, patterned media is thermally stable, even at densities far higher than can be achieved with conventional media. Though the concept of patterned media looks simple, realization of this to achieve high recording density is immensely challenging. For an areal density of 100 Gbits/square inch, the center to center spacing between two islands need to be 86 nanometers. For 10 terrabits/square inch density, this spacing is only 9 nm. Creating islands of such dimension is beyond
  J, J- `' A* H3 vthe capabilities of optical lithography. E-beam lithography and nano imprint replication are considered to be two approaches that can be used to realize patterned media commercially.
% U' i" }9 T. U( G( [2 v
% U) I# H" N6 K. N. ^2 \
The HDD industry will soon embrace these and other technologies to manufacture commercially hard disk drives with extremely high areal density. This makes the design of the head positioning servomechanism more challenging. Shrinking bit size also means narrower track pitch. Many disturbances ignored today will ask for special attention at such high track density. Ultra high areal density will also require the head to fly very low such that occasional contact between head and disk will become inevitable. The servomechanism must be robust enough to withstand these unpredictable disturbances.

作者: 紫木棉    时间: 2009-2-6 10:40
我在网上查阅了一下,应该就是你上面介绍的两种方法吧,不过只是粗略的介绍了一下。" C* v; D0 X- a4 S, e  d

) q- F' L/ }/ a9 D(1) 高温读写,常温保持
% s& _6 F. I7 P! |  从磁性材料的特性方面着手,寻找更为稳定的磁介质(如铁铂粒子),可以在一定程度上解决超顺磁效应的问题。不过,随之而来的问题是:现有的磁头无法将数据写到这类介质上,于是希捷公司正在研究一种热辅助磁记录技术 (Heat Assisted Magnetic Recording,HAMR),使用激光热辅助手段将数据记录到高稳定性介质上,而且随后的快速冷却又可以使已写入的数据变得稳定。
4 a$ s+ Q- Z( K. `( s7 g# ~* A3 e  不管怎样,目前激光技术完全可以为这一思路提供支援,是一条可行的技术路线。Hitachi-IBM也十分看好这条路线,他们给这项技术的名称是“热辅助记录”(Thermal Assisted Recording,TAR)。
. M/ X. ^. h  k  n2 r* e  (2) 纳米磁岛工艺,增加磁颗粒尺寸  N6 a: f2 h# M
  为了提高存储密度,惯常的思路是不断缩小磁颗粒的尺寸,这也是造成超顺磁效应的主要原因。既然如此,如果反其道而行之,岂不是很好?你也许会问:磁颗粒增大对存储密度是否有影响呢?答案是否定的。过去,每个存储单元都是由许许多多的小颗粒组成,如果用一个大颗粒替代成千上万的小颗粒,既不会有热搅动,也不会有磁转变噪音,非常有利于提高磁记录信息的稳定性,也不会对存储密度构成影响。工程师们把这个大颗粒称作“单域磁岛”(single domain magnetic island),或者可以简称“磁岛”,而将这种利用纳米工艺制作的磁记录层称作晶格化磁介质(patterned magnetic media)。
作者: easylife    时间: 2009-2-6 12:21
原帖由 紫木棉 于 2009-2-6 10:40 发表 " B6 V  p' L) ]5 ]( k
我在网上查阅了一下,应该就是你上面介绍的两种方法吧,不过只是粗略的介绍了一下。5 Y7 e) o3 J- e7 q6 M

( c6 N% s0 ^+ q" d, Z9 D(1) 高温读写,常温保持1 P! U9 n$ {7 R  J
  从磁性材料的特性方面着手,寻找更为稳定的磁介质(如铁铂粒子),可以在一定程度上解决超顺磁效 ...
3 n( o8 W+ d& y/ a0 x  \

2 s, N- J& `) k, y5 n- E- E印象中"热辅助记录技术"是希捷最先提出来的,他们也应该一直在做.
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-9 23:48
我觉得一直以来,机械硬盘中都是3.5"盘唱主角,其容量也是机械盘的指标,目前西部数据已经推出了2TB的3.5"盘,而2.5"盘现在还是500G的水平。不过08年,全球的笔记本销售量已经超过了台式机,那将来2.5"盘是不是也会占据机械盘的主力位置?
作者: easylife    时间: 2009-2-11 10:37
3.5和2.5各有其特色,
+ j' f) q  j$ ]; N3.5注重其性能,因为应用于非便携产品,其重量和尺寸要求不那么严格。
7 D+ d* u6 U. }( E5 G5 j) B- a为减短读写寻道时间,VCM的Kt可取得很大,这样磁头运动更加灵活迅捷,当然,会给VCM上钢板安装带来困难,因为磁铁间吸力最大可达到45Kg.% N& u% H5 \8 T; S( I
为减少主轴马达高速运动下对磁头性能的影响,硬盘越重越好,而且重心要靠近主轴马达,有时候为达到这个目的特意加上铁块...
! n: H/ f7 J0 ^( q3 \- W6 Y$ a2 j2 D
而2.5注重其便携性,因此重点在尽可能减重,并要考虑各种冲击,跌落情况下的自我保护。
- v* [% v9 E0 M1 L( Z所以2.5硬盘盘体会很薄,单碟产品重量100克左右徘徊。
; P; H4 A3 H) e7 _, T可能会使用加速度传感器检测跌落撞击来保护硬盘磁头和碟片。1 `' s. O7 \/ @+ Y
内部使用Rotary Latch保护磁头臂组在非工作状态,受到较大旋转冲击时不划伤碟片。
% i" K/ W6 a8 ?- J& K1 C设计时考虑非工作状态下,硬盘竖直跌落碟片震荡可能碰到顶盖和盘体,这是不允许的 ....
) F& I- \9 I' p0 r9 S0 l! P" L. m$ v/ T7 [
可见,从性能需要出发,我会选择3.5。如果出于娱乐的话,我更倾向于2.5。* f5 m$ U' z2 Z" q# T+ r% c, [
出于性能的考虑,企业和需要做数据运算之类的消费者的主要需求还是在3.5,我想短期内不会变的。而大众更倾向于便携的笔记本,2.5是必选品,经济危机过后,上升趋势应该会很平稳..% s+ k! t0 k: V; G
以后2.5份额可能超过3.5...
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-18 23:34
温度太高会损害硬盘,那具体这个因为温度升高而引起的硬盘损害表现在那个方面?还有,一般3.5"盘的壳温要求在60摄氏度以下,如果超过这个,将会导致MTBF(年平均故障率)大幅上升,那当壳温达到60摄氏度时,马达的温度有多高,有没有相关的数据?
作者: easylife    时间: 2009-2-19 08:05
原帖由 紫木棉 于 2009-2-18 23:34 发表 , L2 F% J) @1 L6 I0 o6 [: J
温度太高会损害硬盘,那具体这个因为温度升高而引起的硬盘损害表现在那个方面?还有,一般3.5"盘的壳温要求在60摄氏度以下,如果超过这个,将会导致MTBF(年平均故障率)大幅上升,那当壳温达到60摄氏度时,马达的温 ...
- A1 n5 i9 W* ~: \6 r6 X7 n

) @- ~# _8 e- x3 S2 i% ~1 p根据个人理解,9 n6 ]) K* h" J& G8 S! j+ B
硬盘内部有精密注塑的塑料件--Ramp等, 还有起密封作用的橡胶件,以及多种高分子材料合成的软线路板,联接用的各种胶水,轴承内部的润滑油。。。6 a3 X, g: z/ \; k
温度过高,会使得各种化学物质蒸发(?)到空气中,造成部件的腐蚀。0 D2 X) U- c, q. I
温度过高,会使得精密注塑的注塑件尺寸发生变化,严重时可能影响到磁头的归位(unload)和正常的滑行到碟片(load)。可能损坏磁头悬臂结构或者滑伤磁头和碟片。
" Z: \6 @$ z' H" k温度过高,会使得碟片发生膨胀,其径向的膨胀将使得各磁轨相对距离发生变化,若碟片轨密度(TPI-Track per inch)较高,可能造成伺服控制困难--无法找到正确的轨道。/ Y/ f4 `" G" d7 _) r
温度过高,若此密度很大,其能量也可能能改变磁单元磁极--纯属臆测,想法来源于超磁导效应..
- q$ d! q. B7 `# `7 @! J! f! m3 ]; Y. X. c+ w2 j. z
壳温达到60摄氏度时,马达的温度?没有研究过,不过猜想应该比铝或不锈钢的上盖壳体和铝的盘体高,因为硬盘热量大部分产生于主轴马达的旋转运行。
作者: easylife    时间: 2009-2-19 08:30
忘记说了,
* d. O* i; t" K/ C2 A2 k温度过高,  电路板上芯片也可能工作不正常,
作者: easylife    时间: 2009-2-19 08:30
忘记说了,
8 w/ E5 |0 n. q7 M温度过高,  电路板上芯片也可能工作不正常,
作者: easylife    时间: 2009-2-20 08:08
标题: 东芝收购 富士通正式退出硬盘市场
东芝公司和富士通公司今天共同宣布,已经签署一份谅解备忘录,原则同意将富士通公司的HDD硬盘业务转移到东芝旗下。双方计划尽快签署最终协议,整个业务转换预计将于2009年第一季度内完成。! t; z5 ^" P/ j8 u7 _% P
根据双方计划,富士通将把其硬盘相关业务部门转移入一间新公司名下,而东芝将出资收购该公司80%的股份,并将其归为东芝集团子公司。为保证顺利转换,富士通将在一段时间内保持新公司不足20%的持股量。过渡期结束后,东芝将出资收购剩余股份,使该公司成为东芝全资子公司。
- W7 p. ~' {) L0 Q东芝将通过此方式,收购富士通硬盘业务中含设计、研发、制造、营销在内的全部部门,但硬盘磁头和盘片业务除外。收购部门包括:
( B1 L, ^! f7 L, q) E' N• 富士通硬盘开发、制造和销售分部- r; K, `& j5 R
• 富士通位于菲律宾和泰国的硬盘工厂& k: J) {. p2 d) i. t
• 日本山形富士通公司的硬盘设计、开发、质量保证及相关部门
; }: `0 |2 }- X; A• 富士通实验室公司的硬盘技术开发部门$ O9 r! Q+ F# b! j" T. Y
• 富士通位于日本国外的硬盘销售和营销办事机构
* j, d; M6 |$ H. v通过此次收购,东芝将增强其在小尺寸(2.5寸及以下)硬盘市场的实力,并直接进入富士通原本相当强势的企业级硬盘市场,能够向原有的富士通企业硬盘用户推销东芝的固态硬盘产品。
. t& T% [1 k% X, q2 Z另外,富士通还宣布,已经和昭和电工公司达成基本协议,由后者收购山形富士通公司的硬盘盘片制造业务。预计双方将于3月底前签订最终协议,在第二季度结束前完成转换工作。昭和电工将借助此次收购,增强其全球最大硬盘盘片制造商的实力。! U, `7 x  \5 z$ n
至此,如果联系富士通上月底宣布即将停产硬盘磁头的消息,富士通已经将硬盘、盘片、磁头三大项业务全部出清,彻底退出HDD硬盘市场。# z$ `3 W3 M: z
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; w, b8 }1 U* h- `东芝收购富士通硬盘业务 将成日立劲敌
  J5 h/ D/ E4 g" V腾讯科技讯 北京时间2月17日消息,据国外媒体报道,日本最大的芯片制造商东芝公司今天宣布,它将收购富士通境况不佳的电脑硬盘业务,以帮助它在高达326亿美元市场规模的电脑硬盘市场中缩小同全球第一大电脑硬盘制造商希捷科技的差距。
1 G8 S: [% ?! G- e, x) D- b总部设在东京的这家日本芯片制造商今天宣布,它打算在结束于6月30日的本季度收购富士通硬盘业务80%的股份,最终还将收购其余全部股份。两家公司表示,他们在该交易价格上还没有达成一致意见。德意志银行(Deutsche Bank AG)预估,该交易价格在“数千亿日元”。
0 \& h( j5 t3 K, O. a) k0 _将成为日立劲敌
' y  f: h7 N  e3 ]- K东芝和富士通两家公司的硬盘业务合并后,将使得东芝全球硬盘市场份额占有翻番至约16%,成为全球第三大硬盘生产商日立的劲敌。变卖该业务后,富士通将卸去一个自2007年以来一直不盈利的企业,从而将重点放在提供电脑服务业务上。# r$ u+ b: Q" V! ?
东京穗瑞证券公司(Mizuho Investors Securities Co.)分析师YuichiIshida表示:“此收购将帮助东芝获得必须的市场份额,能够在竞争激烈的硬盘业并购中保持生存下去。”这位分析师给予东芝股票评级为“中性-”(neutral minus),给予富士通股票评级为“中性”(neutral)。$ q  N: D$ w6 H0 G$ G7 y# c* |" K
以上消息是在日本股市今天收盘后发布的。东芝股价今天在东京证券交易所下跌了3.9%,报收于248日元。今年以来截止今天,东芝股价已经下跌了32%。富士通股价今天下跌了0.6%,报收于362日元。东京日经225指数今天下跌了1.4%。
3 k+ V! i) \/ ?% G" S. X东芝表示到截止2013年3月份的年度其硬盘业务年营收将会增长至约6000亿日元(65亿美元),但该公司没有给出比较数字。东芝还称,收购营士通的硬盘业务到2015年将帮助东芝把硬盘市场份额提高至20%。
8 b+ W4 B: f( l- O4 [1 U' t. z根据日本的科技市场研究机构Techno Systems Research Co.称,按照2008年电脑硬盘发货量排名,希捷科技为31.8%,西部数据为26.9%,日立为17%,东芝为8.7%,富士通为7.3%。/ x! I( t. {- n( z7 N' z
富士通上个月表示,其硬盘业务亏损在截止3月31日的本财年将扩大至约250亿日元,营收将因为价格下滑而下降28%至2400亿日元。富士通今天还称,本财年整个公司净亏损将扩大至500亿日元,此前这个预期是净亏损200亿日元。德意志银行分析师TakeoMiyamoto在今天的一份报告中称,在下财年富士通从该交易中得益之前,富士通本财年将可能记入约300亿日元与出售该硬盘业务相关的费用。. `/ D: z6 ^# I
行业低迷 7 y, {* X1 i$ C7 [& T1 Z
据摩根大通今天发布的一份报告称,由于竞争驱使价格下滑以及全球经济衰退导致发货量降低,今年全球硬盘业务营收可能会下降19%至263亿美元,而硬盘业务营收预计要到下年才能好转。# W1 e1 T  U" G9 x
在经过对硬盘业务部门裁减11%员工并且关闭部分工厂之后,日立的硬盘业务在截止2008年3月份那个季度恢复盈利。而那之前,自从2002年收购IBM的一些工厂后,日立的硬盘业务一直亏损。' ^$ ?! z  ?: A
全球第一大电脑硬盘生产商希捷科技,于2007年收购了硬盘磁头生产商迈拓(Maxtor Corp.),而它的最大竞争对手即全球第二大硬盘生产商西部数据去年投入10亿美元收购了硬盘零件生产商Komag Inc。
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-24 21:45
我记得东莞有个新科,是港资公司,主要是做磁头的,其他还做什么么?是独立的OEM公司还是那家磁盘巨头控股的么?
作者: easylife    时间: 2009-2-24 21:55
原帖由 紫木棉 于 2009-2-24 21:45 发表
* w) @/ i/ W& s1 C我记得东莞有个新科,是港资公司,主要是做磁头的,其他还做什么么?是独立的OEM公司还是那家磁盘巨头控股的么?
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7 B1 _. @- A% i# X) J3 _- h% D% B) W: E
创办时为港资,现在是属于TDK的全资子公司,做磁头,帮三星,东芝装配硬盘,做光通信连接器....
作者: 紫木棉    时间: 2009-2-26 20:30
硬盘是不是底座是铝的,上盖(Top cover)一般是不锈钢的?上盖和底座之间好像有一层东西,是什么?上盖跟转轴之间是不是没有接触的?
作者: easylife    时间: 2009-2-26 23:45
盘体是铝的,压铸的, 顶盖为铝或者不锈钢冲压形成, 盘体和顶盖间有层橡胶体,起密封作用. # V: {7 r: K* P7 k  i( a4 _
顶盖和主轴马达之间, 老旧有的有螺钉, 现在新的没有见过....
作者: 紫木棉    时间: 2009-3-2 23:21
记得希捷上一年度的发货量还有35-36%,现在下降到31.8%了,西部数据倒是涨上来了……
作者: easylife    时间: 2009-3-3 07:54
硬盘商中,现在西数的经济状况相对来说最乐观,产品质量问题也较少
作者: 紫木棉    时间: 2009-3-4 22:46
嗯,希捷的盘问题不少。另外,西数和日立的3.5"盘的厚度都是标准的一英寸(25.4mm),希捷的是26.11mm
作者: easylife    时间: 2009-3-5 07:55
楼上的比较各产品厚度是出于什么考虑? 工作内容涉及硬盘的定位和安装?
作者: easylife    时间: 2009-3-5 07:55
楼上的比较各产品厚度是出于什么考虑? 工作内容涉及硬盘的定位和安装?
作者: 紫木棉    时间: 2009-3-11 22:27
嗯,做磁盘散热相关的项目,需要考虑散热方式,也需要考虑硬盘定位和安装
作者: 紫木棉    时间: 2009-3-12 20:01
我最近找了个废硬盘,想把他拆开,是不是一定要用内六角扳手?要多大尺寸的?
作者: easylife    时间: 2009-4-23 08:55
73# 紫木棉 ' g7 W$ _; m2 V9 Q$ U& M

4 |' t, H0 K' l一般是Torx的吧,2.5英寸盘T5,T6居多.3.5的T7常见
作者: easylife    时间: 2009-4-23 08:57
嗯,做磁盘散热相关的项目,需要考虑散热方式,也需要考虑硬盘定位和安装: @2 I8 j, _8 b( ^: M5 u
紫木棉 发表于 2009-3-11 22:27
, @9 I  l, \$ `; F( g/ n" a
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似乎是在笔记本设计部门?
作者: 滚刀鱼    时间: 2009-4-23 21:23
鄙人就知道一个术语!叫:磁头的飞行姿态!
作者: easylife    时间: 2009-6-5 09:17
2.5及3.5外形尺寸和接口尺寸规范。
作者: easylife    时间: 2009-6-18 13:21
http://www.almaden.ibm.com/vis/models/models.html#afm
( e" o6 ~) O7 T% m7 j) E: u* |7 ?IBM related reference info
作者: yxz4538    时间: 2009-6-20 04:10
太精了,只能来学习学习
作者: lopopo    时间: 2009-8-17 17:03
绝对技术级的,一翘不通,汗
作者: luo613    时间: 2009-11-8 09:25
版主请问一下,一个加工装配好的硬盘是如何在厂内搬运的,它们是如何分类、包装、入库存的。自动化程度如何。
作者: easylife    时间: 2009-11-12 22:19
版主请问一下,一个加工装配好的硬盘是如何在厂内搬运的,它们是如何分类、包装、入库存的。自动化程度如何。
% Z0 L+ f) ~6 f! p7 R/ ~2 Oluo613 发表于 2009-11-8 09:25
; o( |. k/ z. O+ u3 ]+ Q1 D
; i- x7 x) R. \+ l% P0 O& s
不好意思,没进工厂了解过这个,
6 I) O; t% {& t" R5 A9 ~2 M5 C; s! B& d
只知道硬盘上比较关键重要的零部件都是有条形码的(barcode),在每个部件装入硬盘前都会被扫描进入FIS(factory information system),完整的硬盘上也有其自己的条形码序列号,工厂可以通过它来追溯物料来源。
9 p3 k- ^; J2 ]4 q) ?* K  [# I8 w/ r* d8 \" [
分类识别通过条形码就可以,
8 r6 z' n( C( C% A  D包装上主要注意防震防潮和温度,大批出货的产品用的盛装纸盒是特意设计并验证合格的,里面有塑料袋,干燥剂以及缓冲保护的泡沫.....
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讲个小插曲,在价格战激烈的存储行业,每个细节都得考虑降低成本,其中就包括运输,因为每辆车的载重量有限,为了降低单位硬盘运输成本,硬盘重量上能比对手减轻1克也是优势(同类硬盘外形尺寸都是一样的--行业标准)。
作者: yj1977    时间: 2010-12-20 16:51
KCCX04-08-06摆臂支座
作者: icihong    时间: 2010-12-29 15:04
回复 easylife 的帖子. }  g5 \$ a/ X* m
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和其他产品一样的,测试后人工包装装箱,然后拉到仓库,没什么特别的
作者: 小虾1111    时间: 2011-1-11 00:33
现在已经有固态硬盘。也可以自己diy。到淘宝买一个SD转IDE2.5 44针转接卡 再安装一张SD卡就ok
作者: qq729147351    时间: 2011-5-24 17:57
现在看来是简单的东西,没有多长时间就要淘汰了,以后可能留下的是高容量存储,9 M' ?6 |, E: [. ]' \

作者: 蓝羽    时间: 2011-10-19 11:44
太专业了,膜拜!
( z3 Y5 l0 @5 r现在有一种混合硬盘,在机械硬盘的基础上增加几个G的固态闪存,在工作过程中系统会将常用数据存储到闪存中,在调用这些数据的时候效率就会大大提高
# u& a0 e: f! [: W- _" f这种混合硬盘价格也比机械硬盘贵不了多少
, @0 F& [8 t  V# `( m! f$ [6 `" c但是,应该只是硬盘发展史上的一个短暂过渡吧
作者: sd7114958    时间: 2012-3-8 16:04
真是不简单啊 学习了啊
作者: jahes    时间: 2012-3-9 12:49
惭愧惭愧,偶还把它真看成一个黑盒子{:soso_e127:}
作者: ME岳华    时间: 2012-3-12 15:12
请问大家国内的用于硬盘驱动的音圈电机生产厂家有哪些?如何选型?
作者: ME岳华    时间: 2012-3-13 09:06
想具体了解下精密注射成型技术
作者: easylife    时间: 2012-3-13 15:49
ME岳华 发表于 2012-3-12 15:12 % G7 n$ w8 ^* X, _' ?: X  M% M
请问大家国内的用于硬盘驱动的音圈电机生产厂家有哪些?如何选型?
6 t0 A, o9 A$ r  m# F
都是按硬盘厂商需求定制的, 没有零售,呵呵
作者: ME岳华    时间: 2012-3-13 16:06
如果是这样的话,那我想直接不用音圈电机了,只借助它的结构框架吧。。。。。。。非常感谢你的帮助!!!
作者: ME岳华    时间: 2012-3-14 08:39
大家有没有硬盘技术的比较系统的资料,我想系统了解学习一下硬盘相关的知识
作者: easylife    时间: 2012-3-14 15:00
ME岳华 发表于 2012-3-14 08:39
: T. a+ _' I7 L, H; s大家有没有硬盘技术的比较系统的资料,我想系统了解学习一下硬盘相关的知识
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http://books.google.com.hk/books?id=wEnrTMn90B4C&dq=hard+disc+driver&hl=zh-CN&sa=X&ei=5EFgT4C1M4e8iAePrq30Bw&ved=0CDwQ6AEwAA




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