60年苦心经营 机械硬盘发展史全面梳理

发布于:2017/7/20 9:43:51 | 538 次阅读

自计算机诞生的那一刻起,存储设备就扮演着不可或缺的角色。从某种程度上来讲,电脑性能的好坏只是影响运算数据的速度,而存储设备的使命则是保证大家的研究所得以及运算数据得以延续。不夸张地说,现代文明很大程度上都是存在硬盘里面……

目前硬盘大体上分为三种,分别有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。

这几年来,随着NAND闪存技术的不断发展,基于闪存存储的SSD已然成为市场的新宠儿,性能、体积、噪音、震动等方面都优于HDD。虽然在容量、价格和数据安全性等方面比机械硬盘差了那么点,但SSD取代HDD,将是不可阻挡。

从1956年机械硬盘诞生至今,历经辉煌,如今却正值生死存亡之际,在探究这个问题的背后,我们有必要对机械硬盘的发展史做一个全面的梳理。

机械硬盘的发展史:

1、1956年,世界上块硬盘诞生:

IBM 350,内含50个盘片,总容量为5MB。

世界上块硬盘出生在1956年,至今已有61年半个多世纪的历史。它由IBM公司制造,世界上块硬盘:350RAMAC。盘片直径为24英寸,盘片数为50片,重量则是上百公斤,相当于两个冰箱的体积。不过其储存容量只有5MB。

在那个时代,RAMAC是令人吃惊的计算机设备,被用于银行,医疗领域。虽然350RAMAC还不能称之为严格意义上的硬盘,但却为计算机发展史掀起了新一页。

2、1973年,温彻斯特(Winchester)硬盘诞生

温彻斯特硬盘

由于RAMAC体积过于庞大,性能低效等缺点,IBM提出了“温切斯特/Winchester”技术,并于1973年研制成功了一种新型的硬盘IBM 3340。这种硬盘拥有几个同轴的金属盘片,盘片上涂着磁性材料。它们与能够移动的磁头共同密封在一个盒子里面,磁头从旋转的盘片上读出磁信号的变化。

这就是我们今天使用的硬盘的祖先——IBM把它叫做温彻斯特(Winchester)硬盘,也称温盘。

这个绰号,来源于他两个30MB的储存单元,恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构就被确立。

在1979年IBM发明了薄膜磁头技术,这项技术能显著减少磁头和磁片的距离,增加数据密度。令硬盘体积可以进一步减小,读写速度可以更快,容量更大。同时期IBM推出了是款采用薄膜磁头技术的硬盘 IBM 3370。IBM 3370最初能存储571MB的数据,可扩展到4个单元并能和IBM System/30中型电脑搭配。

3、1980年,款GB级容量硬盘+款家用硬盘诞生

上图为IBM 3380

真正的款GB级容量硬盘是由IBM 于1980年推出的IBM 3380,容量达2.5GB。跟现在的轻量级硬盘不同,IBM 3380的重量超过500磅。

希捷ST 506 5.25英寸硬盘

同年,两位前IBM员工创立的公司开发推出款5.25英寸的硬盘ST-506,硬盘初始容量为5MB,这是首款面向个人用户的硬盘产品。而该公司正是希捷(SEAGATE)公司。这款硬盘也是存储行业次引入了计算系统中独立磁盘控制器的概念。

4、1991年,硬盘技术取得巨大突破

在20世纪80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术,这种新型磁头采取磁感应写入、磁阻读取的方式,令磁头灵敏度大大提升,大幅度提高硬盘的工作效率,与此同时盘片的储存密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。

在1991年IBM应用该技术推出首款3.5英寸的1GB硬盘0663-E12。虽然在此之前1983年已经出现了款3.5英寸硬盘,1988年出现了款2.5英寸硬盘,但容量方面都没有突破GB,可以说0663-E12是开创了民用级GB硬盘的先河,从此硬盘容量开始进入了GB数量级,3.5英寸的硬盘规格也由此成为现代计算机硬盘的标准规格。

5、1997年,划时代技术“GMR巨磁阻效应磁头”诞生

上图为GMR巨磁阻效应磁头

在1997年时,另一项划时代的技术诞生了,那就是GMR巨磁阻效应磁头。新磁头相比MR磁头而言更加敏感,如果说用MR磁头能够达到3~5 Gb/inch2的存储密度,那么使用GMR之后,存储密度可以达到10~40Gb/inch2,相对于以前提高了8倍之多,这使硬盘的存储密度又上了一个台阶。

不过,由于现有的硬盘区域密度达到了相当高的水平,进一步的发展受到了超顺磁效应限制,要继续推动硬盘技术的发展,需要引入新的技术。

6、2007年,硬盘突破TB级别容量

水平与垂直

于是垂直存储技术出现了。它再提高了硬盘的存储密度。在2007年,日立推出的款突破TB级容量的硬盘。到2012年,有了款4TB硬盘的现身。

7、2012-2017年,SSD的时代HDD几乎是停滞的

受限于机械硬盘的瓶颈难以突破,性能上升空间极为有限,又加上SSD这个大敌崛起。从2012年开始,机械硬盘技术的发展几乎是停滞的。以希捷、西数为代表的机械硬盘厂商,新品没发布几款,如今电商在售的桌面机械硬盘还是5、6年的老产品,令人吹嘘。

无奈的是,希捷与西数两家厂商也开始转战SSD市场,可见传统机械硬盘行业的落没!

60年发展史被短短6年颠覆?

硬盘出现在50年代初,从70年代开始,硬盘的容量不断的增大,从最早的几十兆,到现在的TB级别 。同时,硬盘体积则是不断的缩小,直到我们今天常见2.5/3.5英寸体积硬盘,还有一些微硬盘(1.8英寸以下的硬盘,包括1.8英寸)。机械硬盘花费了超过60年苦心经营,却被2011-2012前后才进入消费市场的SSD,仅用短短6年时间,就颠覆机械硬盘这个存储帝国。

机械硬盘会被淘汰吗?未来之路怎么走?

机械硬盘体积,磁头和容量的变化,向我们展示了HDD的发展史中技术不断的迭代更新。如今,磁盘的碟片技术、磁头技术方面没有突破性进展,更多的只是在靠堆碟片来发展容量而已。想要突破创新,难。

反之SSD则在体积上,性能上还有容量上不断突破,相信在不远的未来,将全面代替HDD。未来,HDD会像磁带,软盘一样逐渐的消失在人们的视线中。

但是……它所抒写的历史,对于存储意义,是无法磨灭……

参与讨论
后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组(HEAG)召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展,新技术不断涌现,与相关产业融合度持续提升,正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势,欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度,在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面,智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。 为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动,2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于:2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网,苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元,wifi+蜂窝网络版起售价为999美元;12.9英寸wifi版起售价为1099美元,wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上,国内外汽车品牌云集,长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。 长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示:“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一,巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期,到2025年,将推出50多款新能源产品,全力支持可再生能源使用,为全球用户

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临,电子烟“通配”大战走向何方?

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果,将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日,《电子烟强制性国家标准》正式实施,中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕,一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成,“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示,被

0215jiejie | 发布于:2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚,专用于大电流应用中进行精确测量 全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站 提供高可靠性、高成本效益的解决方案 美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商,宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器,扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚,可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于:2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐,啥都往里装,但区别在于有的像聚宝盆,有的像垃圾桶。国庆假期刚结束,中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵,玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言,中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App,正式进军元宇宙婚礼赛道。 就产品而言,如同其他元宇宙产品,李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”:有人说是有趣的尝试,有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道,QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算:突围商业模式痛点

截至8月末,中国5G基站总数达210.2万个,中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业,互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地,车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟,这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现,对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测,即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下,边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。 有记者问:近日,美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时,在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中,又将31家中国实体列入,请问中方对此有何回应? 对此,商务部新闻发言人回应称,中方注意到相关情况。首先,通过中美双方前一阶段共同努力,9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于:2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作:推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月,奔驰带来了VISIONEQSS概念车,其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏,横贯整个A柱,令人印象深刻。今天,TCL华星正式官宣与奔驰达成合作,并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。 根据TCL介绍,这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计,将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体,并能够与3D实时导航系统相辅相成。 同时,这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌 谁最受伤

国庆假期后首日开盘,上证综指时隔5个月再次失守3000点,与此同时,半导体板块也再度走低,其中,北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间,半导体板块持续下挫,北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘,北方华创、雅克科技维持跌停状态,华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日,半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。 在半导体板块遭遇下挫的同时,北

0215jiejie | 发布于:2022-10-12 0评论 0赞