当今电脑硬盘的发展趋势(一)

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当今电脑硬盘的发展趋势

   最近一年间，硬盘技术方面没有什么太大的突破，容量的增加和性能的增强更多的来源于工艺水平的提高和设计能力的加强。不过SATA接口已经顺利的全面取代了PATA接口，而10000转桌面硬盘和SATA2 接口也开始崭露头角。而更多的新技术则有待今后逐步投入使用，继续提高硬盘的容量和速度。

一、新技术突破硬盘容量极限
毫无疑问，硬盘最重要的技术指标是存储容量,大多数硬盘被淘汰，不是因为损坏或速度不够快，而是容量不足。硬盘容量发展主线是记录密度的提高，记录密度的提高不仅让硬盘容量继续提升成为可能，而且还可在不提高转速的情况下提高性能，同时也让小型、微型硬盘的应用更加普及。尽管通过改进现有技术可以在一定幅度内继续提高,但已经接近理论极限，因此必需有新技术来支撑记录密度的继续提升。今后将从新型磁头技术、新型记录媒体技术、垂直记录技术以及 "HAMR"热磁技术等方面进行发展和应用，下面就给大家谈谈这些新技术的具体情况。

单牒容量188GB 的酷鱼7200.10 750GB硬盘　

目前硬盘广泛使用GMR（巨磁阻）磁头，利用了把盘片上的磁信息识别为电阻的MR（磁阻）效应，单牒容量可以做到100GB以上，但很快将达到极限。目前新型磁头技术主要有TMR磁头和CPP磁头等。提高硬盘记录密度不仅要求提高读取磁头的性能，另一方面，记录位缩小后更容易受到噪音的影响。为解决这种 "磁转变"噪音，可以通过缩小粒子粒径减少交错区域来解决。另外盘片的改进也在不断进行，比如通过减小记录层的膜厚度降低粒子高度，从而不会轻易受到相邻记录位的影响。
今后硬盘容量的提高将会越来越缓慢。因为已经使用了目前磁场强度最高的磁体，通过改进磁头和盘片结构提高记录密度正在逐渐接近水平记录方式磁体本身的极限。要突破这一极限，可以采用垂直磁记录方式，通过使磁场方向垂直于盘面，不仅能够进一步缩小磁体粒径，同时还能够确保一定的体积。这种方式的另一个效果是利用相邻记录位的磁场就能使记录位磁场保持稳定。垂直磁记录方式作为未来的高密度技术已开始被业界寄予厚望。与水平记录方式不同，采用这种方式不必把膜设计得非常薄，还可以确保粒子的大小，避免受热搅动的影响。
几年前提出的“湿盘” （wetdisk）技术，也在继续都到关注。当我们要把磁盘密度进一步增大，目前以金属薄膜盘片以及玻璃基片的"温盘技术"便无能为力了。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（Contactrecording），于是一种全新的盘片技术“湿盘”（wetdisk）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。我们期待着这种新型磁盘材料的早日问世。
希捷公司则在今年发布了一种可在一平方英寸介质上存储50TB数据的技术，通过这一技术，超大容量的硬盘可能在不久的将来面世。这就是Heat Assisted Magnetic Recording（热辅助磁记录HAMR）的技术。这种技术使用激光热辅助手段，通过磁记录方式将数据记录到高稳定性介质上，从而大大提高了每平方英寸的存储量，使磁记录极限进一步超越人们的想象。HAMR结合了铁铂粒子自排列的磁阵列技术，将把所谓的磁记录超顺磁极限提高100倍以上，最终可以实现每平方英寸50 TB的存储密度。具体说HAMR技术在将要记录数据位的位置，用激光束精确地加热介质，就容易将数据写到它上面了，而且随后的快速冷却又可以使已写入的数据变得稳定，从而大大提高磁盘面密度纪录。

二、串行接口技术进一步发展
由于具备诸多优点，SATA接口在今年已经顺利普及，预计其生命期为十年左右，计划推出三代产品。目前使用的SATA1.0提供了150MB/s的传输速度。而 SATA2.0能提供300MB/s的传输率， SATA 3.0的速度至少可以达到600MB/s，且具备其他一些新特性，将目标瞄准了高端企业市场。

为真正体现出SATA接口优势，人们都期待着具有SATA 2.0特性硬盘[现在已正式更名为SATA Rev.2.5]的推出和应用。但是由于种种原因具有SATA 2.0特性硬盘普及的步骤还不够快，今年市场上出现了一些采用"SATAII"接口的新款硬盘，这里要明确一点，SATA II并不是真正意义上的具有SATA 2.0特性硬盘，最显著的一点是，其接口速度依然保持在150MB/s 。大家知道SATA硬盘分为原生(Native)与桥接(Bridge)两类，使用桥接方式的SATA接口，本质上仍为PATA，实际性能受到一定影响。真正原生串行硬盘是指接口速率为150MB/s，并支持命令队列等新功能、采用真正SATA控制器的产品。SATA II硬盘可以简单被视为是由桥接模式到原生模式的升级。

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