硬盘发展史

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1、全面的硬盘知识硬盘，英文“hard-disk”简称HD 。是一种储存量巨大的设备，作用是储存 计算机运行时需要的数据。1956年IBM公司制造出世界上第一块硬盘350 RAMAC (Random Access Met hod of Accounting and Control)，它的数据为：容量5MB、盘片直径为24英 寸、盘片数为50片、重量上百公斤。盘片上有一层磁性物质，被轴带着旋 转，有磁头移动着存储数据，实现了随机存取。1970年磁盘诞生1973年IBM公司制造出了一台640MB的硬盘、第一次采用“温彻斯特”技术， 是现在硬盘的开端，因为磁头悬浮在盘片上方，所以镀磁的盘片在密封的硬 盘

2、里可以飞速的旋转，但有好几十公斤重。1975年Soft-adjacent layer (软接近层)专利的MR磁头结构产生1979年IBM发明了薄膜磁头，这意味着硬盘可以变的很小，速度可以更快，同体积下硬盘可以更大。1979年IBM 3370诞生，它是第一款采用thin-film感应磁头及Run-Length-Limited(RLL)编码配置的硬盘，2-7RLL编码将能减小硬盘错 误1986年IBM 9332诞生，它是第一款使用更高效的1-7run-leng th-limi ted(RLL)代码的硬盘。1989年第一代MR磁头出现1991年IBM磁阻MR (Magneto Resistive)磁

3、头硬盘出现。带动了一个G的 硬盘也出现。磁阻磁头对信号变化相当敏感，所以盘片的存储密度可以得到 几十倍的提高。意味着硬盘的容量可以作的更大。意味着硬盘进入了G级时 代。1993年GMR （巨磁阻磁头技术）推出，这使硬盘的存储密度又上了一个台阶。 认识硬盘硬盘是电脑中的重要部件，大家所安装的操作系统（如：Windows 9x、Windows 2k）及所有的应用软件（如：Dreamwaver、Flash、Photoshop）等都是 位于硬盘中，或许你没感觉到吧！但硬盘确实非常重要，至少目前它还是我 们存储数据的主要场所，那你对硬盘究竟了解多少了可能你对她一窍不通， 不过没关系，请见下文。一、硬盘的

4、历史与发展从第一块硬盘RAMAC的产生到现在单碟容量高达15GB多的硬盘，硬盘也经 历了几代的发展，下面就介绍一下其历史及发展。年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC （Random Access Met hod of Accou nting and Cont rol），其磁头可 以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，这 套系统的总容量只有5MB，共使用了 50个直径为24英寸的磁盘，这些盘片 表面涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此 款RAMAC在那时主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领

5、域内。年IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术，探讨对硬盘技术做重 大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是：“密封、固定并高速旋转的 镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与 盘片直接接触”，这也是现代绝大多数硬盘的原型。年IBM公司制造出第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，从此硬盘技术的发 展有了正确的结构基础。年，IBM再次发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读 写速度提供了可能。年代末期IBM对硬盘发展的又一项重大贡献，即发明了 MR（MagnetoResis tive）磁阻，这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感，使得盘片的

6、存储密度能够比以往20MB每英寸提高了数十倍。年IBM生产的英寸的硬盘使用了 MR磁头，使硬盘的容量首次达到了 1GB,从 此硬盘容量开始进入了 GB数量级。年9月7日，Max tor宣布了首块单碟容量高达的ATA硬盘，从而把硬盘的容 量引入了一个新里程碑。年2月23日，希捷发布了转速高达15，000RPM的Cheetah X15系列硬盘， 其平均寻道时间只有，这可算是目前世界上最快的硬盘了，同时它也是到目 前为止转速最高的硬盘;其性能相当于阅读一整部Shakespeare只花.15秒。 此系列产品的内部数据传输率高达48MB/S，数据缓存为416MB，支持Ultra160/m SCSI及Fi

7、bre Channel光纤通道），这将硬盘外部数据传输率 提高到了 160MB200MB/s。总得来说，希捷的此款（捷豹）Cheetah X15 系列将硬盘的性能提高到了一个新的里程碑。年3月16日，硬盘领域又有新突破，第一款“玻璃硬盘”问世，这就是IBM 推出的Desks tar 75GXP及Desks tar 40GV，此两款硬盘均使用玻璃取代传统 的铝作为盘片材料，这能为硬盘带来更大的平滑性及更高的坚固性。另外玻 璃材料在高转速时具有更高的稳定性。此外Desks tar 75GXP系列产品的最 高容量达75GB，这是目前最大容量的硬盘，而Desks tar 40GV的数据存储密 度则高达

8、 十亿数据位/每平方英寸，这再次涮新数据存储密度世界记录。二、硬盘分类目前的硬盘产品内部盘片有：，和英寸（后两种常用于笔记本及部分袖珍 精密仪器中，现在台式机中常用英寸的盘片）；如果按硬盘与电脑之间的数 据接口，可分为两大类：IDE接口及SCSI接口硬盘两大阵营。三、技术规格目前台式机中硬盘的外形差不了多少，在技术规格上有几项重要的指标：1. 平均寻道时间（average seek time），指硬盘磁头移动到数据所在磁道 时所用的时间，单位为毫秒（ms）。注意它与平均访问时间的差别，平均寻 道时间当然是越小越好，现在选购硬盘时应该选择平均寻道时间低于9ms的 产品。2. 平均潜伏期（aver

9、age latency），指当磁头移动到数据所在的磁道后， 然后等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单 位为毫秒（ms）。3. 道至道时间（single track seek），指磁头从一磁道转移至另一磁道的 时间，单位为毫秒（ms）。4. 全程访问时间（max full seek），指磁头开始移动直到最后找到所需要 的数据块所用的全部时间，单位为毫秒（ms）。5平均访问时间（average access），指磁头找到指定数据的平均时间，单 位为毫秒。通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。注意：现在不少硬盘 广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。6

10、.最大内部数据传输率（internal data transfer rate），也叫持续数据 传输率（sustained transfer rate），单位Mb/S （注意与MB/S之间的差别）。 它指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘 片数据线密度（指同一磁道上的数据间隔度）。注意，在这项指标中常常使 用Mb/S或Mbps为单位，这是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/S （兆字 节/秒），就必须将Mbps数据除以8 （字节8位数）。例如，WD36400硬 盘给出的最大内部数据传输率为131Mbps，但如果按MB/S计算就只有s （131/8）。7外部数据传输率：

11、通称突发数据传输率（burst data transfer rate）， 指从硬盘缓冲区读取数据的速率，在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率 代替，单位为MB/S。目前主流硬盘普通采用的是Ultra ATA/66，它的最大 外部数据率即为s，而在SCSI硬盘中，采用最新的Ultra 160/m SCSI接口 标准，其数据传输率可达160MB/s，采用Fibra Channel （光纤通道），最 大外部数据传输将可达200MB/S。在广告中我们有时能看到说双Ultra 160/m SCSI的接口，这理论上将最大外部数据传输率提高到了320MB/s，但目前好 像还没有结合有此接口的产品推出。8.主

12、轴转速：是指硬盘内主轴的转动速度，目前ATA （IDE）硬盘的主轴转速 一般为54007200rpm，主流硬盘的转速为7200RPM，至于SCSI硬盘的主轴 转速可达一般为720010，000RPM，而最高转速的SCSI硬盘转速高达15， 000RPM （即希捷“捷豹X15”系列硬盘）。9数据缓存：指在硬盘内部的高速存储器：目前硬盘的高速缓存一般为 512KB2MB，目前主流ATA硬盘的数据缓存应该为2MB，而在SCSI硬盘中最高的数据缓存现在已经达到了 16MB。对于大数据缓存的硬盘在存取零散文件 时具有很大的优势。10.硬盘表面温度：它是指硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升情 况。这

13、项指标厂家并不提供，一般只能在各种媒体的测试数据中看到。硬盘 工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头（包括GMR磁头）的数据读取灵敏 度，因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更好的数据读、写稳定性。如果对 于高转速的SCSI硬盘一般来说应该加一个硬盘冷却装置，这样硬盘的工作 稳定性才能得到保障。（连续无故障时间）：它指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位是 小时。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。这项指标在一般的产 品广告或常见的技术特性表中并不提供，需要时可专门上网到具体生产该款 硬盘的公司网址中查询。四、接口标准ATA接口，这是目前台式机硬盘中普通采用的接口类型。ST-50

14、6/412 接口：这是希捷开发的一种硬盘接口，首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST506 及ST412。ST506接口使用起来相当简便，它不需要任何特殊的电缆及 接头，但是它支持的传输速度很低，因此到了 1987年左右这种接口就基本 上被淘汰了，采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。早期IBM PC/XT 和PC/AT机器使用的硬盘就是ST506/412硬盘或称M FM硬盘,MFM（Modified Frequency Modulation）是指一种编码方案。ESDI 接口：即(Enhanced Small Drive Interface)接口，它是迈拓公司于 1983 年开 发的。其特点

15、是将编解码器放在硬盘本身之中，而不是在控制卡上，理论传 输速度是前面所述的ST-506的24倍，一般可达到10Mbps。但其成本较高， 与后来产生的IDE接口相比无优势可言，因此在九十年代后就补淘汰了 IDE 及 EIDE 接口：IDE (Integrated Drive Electronics)的本意实际上是指把控制器与盘体 集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA (Advanced Technology Attachment)接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容 的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。把盘体与控 制器集成在一起的做法减少了硬盘接口

16、的电缆数目与长度，数据传输的可靠 性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为厂商不需要再担心自己的硬 盘是否与其它厂商生产的控制器兼容，对用户而言，硬盘安装起来也更为方 便。ATA-l(IDE)：ATA是最早的IDE标准的正式名称，IDE实际上是指连在硬盘接口的硬盘本 身。ATA在主板上有一个插口，支持一个主设备和一个从设备，每个设备的 最大容量为504MB，ATA最早支持的PIO-0模式(Programmed I/O-0)只有s， 而ATA-1 一共规定了 3种PIO模式和4种DMA模式(没有得到实际应用)， 要升级为ATA-2，你需要安装一个EIDE适配卡。ATA-2 (EIDE Enhanced IDE/Fast ATA)： 这是对ATA-1的扩展，它增加了 2种PIO和2种DMA模式，把最高传输率提 高到