的品牌
有多种同时各硬盘厂家都使出了技术绝招究竟该选择哪一款
呢
1.8.1 硬盘概论
现在市场上硬盘的品牌相当的多有像seagate quantum
maxtor 等打入中国硬盘界的老厂
也有fujitsu
ibm
samsung 等半路杀出的新秀每个品牌都包括不同系列有很多不
同型号如quantum 就有大脚系列沙漠风暴系列火球系列等
等
为了大家在选购硬盘时不会无所适从
笔者就几种有代表性的
硬盘给大家做一个简单介绍
在介绍之前
让我们来了解一些相关
技术以免在后面介绍的时候产生疑问
1 磁头
硬盘存取数据主要是靠磁头磁头的发展先后经历了亚铁盐类
磁头monolithic head mig metal in gap 磁头
薄膜磁头thin film head 以上那些传统的磁头是读写合
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一的电磁感应式磁头但是硬盘的读写却是两种截然不同的操作
为此这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性
从而造成了硬盘设计上的局限
现在流行的mr 磁头(magneto
resistive heads) 即磁阻磁头采用的是分离式的磁头结构写入磁
头仍采用传统的磁感应磁头mr 磁头不能进行写操作读取磁头
则采用新型的mr 磁头即所谓的感应写磁阻读这样在设计
时就可以针对两者的不同特性分别进行优化以得到最好的读/写性
能另外mr 磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度
因而对信号变化相当敏感
读取数据的准确性也相应提高
而且由
于读取的信号幅度与磁道宽度无关
故磁道可以做得很窄
从而提
高了盘片密度达到200mb/ 平方英寸而使用传统的磁头只能达到
20mb/ 平方英寸这也是mr 磁头被广泛应用的最主要原因目前
市场上的新型大容量硬盘大都采用了mr 磁头另外quantum
等几家公司正在开发一种采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作
的gmr 磁头巨磁阻磁头giant magneto resistive heads 据传
它可使硬盘容量提高十倍以上
2 转速
主轴马达带动盘片高速旋转产生浮力使磁头飘浮在盘片上方
要将所要存取资料的扇区带到磁头下方
转速越快
等待时间也就
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越短
换句话说
转速在很大程度上决定了硬盘的速度
硬盘容量
不断增大的同时硬盘转速也在不断提高
目前5400rpm 的硬盘
已成为市场的主流而seagate 希捷新推出的大灰熊系列已
达7200rpm 当然7200rpm 并非最高转速seagate ibm 早在去
年就已推出过10000rpm 的硬盘转速提高无疑是件好事但同时也
带来了磨损加剧
温度升高
噪声增大等一系列负面影响
为此
一直应用在精密机械工业上的液态轴承马达fluid dynamic bearing
motors 被引入到硬盘技术中与传统的滚珠轴承马达不同液态轴
承马达使用的是黏膜液油轴承
以油膜代替滚珠
这样做的好处有
三
一是避免了金属面的直接磨擦
噪声及温度被减至最低
二是
油膜可有效吸收震动使抗震能力由以住的150g 提高至1200g 三
是理论上无磨损寿命无限长目前液态轴承马达已走出实验室
seagate 的 medalist pro 9140 是第一个使用液态轴承马达的硬盘驱动
器
3 单盘容量
单盘容量是指单张盘片的容量单盘容量越大实现大容量硬盘
也就越容易
寻找数据所需的时间也相对少一点
如今
prml
partial response maximum likelihood 局部响应
最大相似性读磁道技术不仅使单盘容量大大增加
还加快了数据传
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输率
采取这一技术的硬盘性能都有较大提高
它最初是一项应用
于通讯方面的技术
其中的局部响应原理可以有效的抑制因信号过
于密集而造成的相互干扰现象当这项技术应用于硬盘信号读取时
就能避免因磁道过窄造成的信号干扰
因而可以大幅度地提高盘片
的密度
与此同时
由于磁盘密度的增大
磁头在相同时间内可以
读取到更多的信号
这就意味着读取速度得以提高
而最大相似
maximum likelihood 原理则是通过多点采样把磁头读取到的信
号与标准信号进行对比
以得出最匹配的信号再传送出去
从而大
大地提高了数据读取的准确性
这是传统的
脉冲峰值检测
读取
通道analog peak detection read channels 无法做到的prml 技术
的普遍采用使硬盘的容量速度可靠性都有了不同程度的提高
mr 磁头与prml 技术的采用使提高盘片密度成为可能但提
高盘片密度的关键还在于盘片制造工艺上的改进与新型磁盘材料的
应用上
现时的盘片大都采用金属薄膜磁盘
这种金属薄膜较之软
磁盘的不连续颗粒媒体具有更高的记录密度
同时还具有高剩磁和
高矫顽力
另外
也有的厂商尝试使用玻璃作为磁盘基片
因为这
样可以把盘片做得更平滑
令磁头得以更靠近盘片
从而进一步提
高磁盘密度
但由于玻璃基片较之金属盘片要脆弱
而且制造成本
偏高
现时还只限于小范围的商业应用
目前
采用金属薄膜盘片
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的硬盘3.5 英寸大部分的单片容量都在1.2g 以上部分已达到
了2.1g/ 片而wd 的一款8.4g 的硬盘更是声称达到2.8g 的单片容
量
但是当我们要把磁盘密度进一步增大这种金属薄膜盘片以及
玻璃基片便都无能为力了我们知道当磁盘密度达到一定程度时
信号便会变得更加微弱
并且相邻信号之间的干扰也更为严重
要
解决只能把磁头进一步贴近盘片但目前的磁头飞高已不到0.08 微
米
要进一步令磁头靠近盘片非常困难
因为这要克服磁头抖动及
盘片细微凹凸等引起问题
为此
有人提出干脆把磁头紧贴磁盘
contact recording 就象录音机那样但对盘片及磁头而言这种
接触是致命的
磁头与盘片会两败俱伤
于是
一种全新的盘片
即湿盘wet disk 被提上的研发日程湿盘可以最大限度地
减少磁头与盘片的磨擦
但其中还有不少技术上与工艺上的问题有
待解决
希望这种新型磁盘材料可以早日推出
使我们能用上容量
更大体积更小的硬盘
4 接口技术
随着硬盘速度与cpu 速度的不断提高硬盘外部数据传输的瓶
颈现象日益严重其情形就如千军万马过独木桥从1986 年的ata
到1993 的ata-2 这七年时间里外部数据传输率仅是从3.3mb/s 增
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至16.6mb/s 故此当intel 与quantum 提出可将外部数据传输速度
倍增至33mb/s 的ultra ata 接口技术时瞬即得到各大硬盘厂商的
响应如今ultra ata 硬盘已是遍地开花虽然33mb/s 还只是理论
上的速度至于scsi 接口目前16 位的ultra scsi ii 理论上的数
据传输率已达80mb/s 但scsi 接口卡加上scsi 硬盘的高昂价格并
不是每个用户都负担得起
严格上说ultra ata 也好ultra scsi 也好都算不上是一种突
破只是在挖掘潜力而已ide 与scsi 本身的局限性依然存在
为此当1995 年ieee 1394 接口标准发表时便预示着传统的硬盘
接口已成末日黄花ieee 1394 并不是硬盘专用接口实际上ieee
1394 的最大优势也正在于它是一个统一的标准设备接口现在是硬
盘去配合接口而不是接口去迁就硬盘的时候了
统一接口的好处是
显而易见
家庭用户可以方便地联接和管理周边设备
不必再为那
些五花八门
互不兼容的插头和电缆而感到头疼
而厂家也可以在
标准化的设计中进一步降低设计和制造成本当然ieee 1394 的好
处不止于此它可以方便地连接63 个不同的设备支持即插即用和
热插拔至于我们最关心的传输速度ieee 1394 可以提供100mbps
400mbps 1.2gbps 三档高速同步数据传输率这可是ide 与scsi
望尘莫及的可惜的是ieee 1394 发表已有三年时间了至今还只
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是一纸书面协议虽然windows 98 已宣布支持ieee 1394 但真正
的ieee 1394 接口产品还不知何时才能问世但不管怎样技术进
步的车轮是谁也无法阻挡的
新一代的硬盘接口最终还是会统一到
ieee 1394 中去
5 安全技术
现在的硬盘容量越做越大
我们在硬盘里存放的数据也越来越
多
那么
这么大量的数据存放在这样一个铁盒子里究竟有多安全
呢虽然目前的大多数硬盘的无故障运行时间mtbf 已达300000
小时以上
但这仍然不够
一次故障便足以造成灾难性的后果
因
为对于不少用户特别是商业用户而言数据才是pc 系统中最昂贵
的部分
他们需要的是能提前对故障进行预测
正是这种需求与信
任危机
推动着各厂商努力寻求一种硬盘安全监测机制
于是
s.m.a.r.t. 技术应运而生
s.m.a.r.t. 技术的全称是self-monitoring
analysis and reporting technology 即自监测分析及报告技术
在ata-3 标准中s.m.a.r.t. 技术被正式确立s.m.a.r.t. 监测的对
象包括磁头
磁盘
马达
电路等
由硬盘的监测电路和主机上的
监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录及预设的安全值进行
分析
比较
当出现安全值范围以外的情况时
会自动向用户发出
警告
而更先进的技术还可以提醒网络管理员的注意
自动降低硬
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盘的运行速度
把重要数据文件转存到其它安全扇区
甚至把文件
备份到其它硬盘或存储设备
通过s.m.a.r.t. 技术
确实可以对硬
盘潜在故障进行有效预测提高数据的安全性但我们也应该看到
s.m.a.r.t. 技术并不是万能的它只能对渐发性的故障进行监测而
对于一些突发性的故障如盘片突然断裂等s.m.a.r.t. 技术就无能
为力了因此备份仍然是必须的也是保护数据的最佳方法
1.8.2 硬盘的市场与特点
看在当今硬盘的市场形势基本是几个著名品牌的硬盘鼎足而立
的情景这些厂商主要是ibm 昆腾迈拓希捷西部数据富
士通三星等下面我们就逐一介绍
1 ibm
论技术论资历ibm 都是首屈一指的它是第一代涉足于硬盘
领域的公司
如今一直保持着最多的硬盘方面的专利技术
现在转
速最快体积最小的硬盘都是ibm 制造出来的不仅如此无论在
高端的scsi 硬盘里还是在中低档的ide 硬盘市场中它的产品也
同样的丰富多样
品质卓越
在性能
发热量
超频方面都有着不
俗的表现所以一直在国外的硬件界被认为是高档硬盘也正是ibm
10g 的产品在几个月前的降价行动才将价格一直高挺的硬盘市场
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带入了激战中致使价格一路狂跌当然得利的还是消费者了ibm
下面几款硬盘性能价格比相当不错
ibm desks