飞旋的世界 看'97硬盘 汤志成 1997-01-01 #3  【硬盘(Hard Disk Drive,HDD)像其它PC硬件设备一样,在1997年的发展情况可用一句话进行总结:更新、更大、更快和性能更高。更新就是采用了更新技术,如MR磁头、PRML和ULTRA ATA等;更大就是容量更大,大都在2GB以上,甚至达到9.1GB;更快就是转速进一步提高,由3600RPM(每分钟转数)、4500RPM到5400RPM、7200RPM,甚至于突破了10,000RPM大关;更新的技术和更快的转速,自然产生了更高性能的硬盘。】   ’97年出现在中国市场上的硬盘品牌有昆腾(QUANTUM)、希捷(SEAGATE)、迈拓(MAXTOR)、三星(SAMSUNG)、富士通(FUJITSU)、IBM、西部数据(WESTERN DIGITAL)、JTS、NEC和赛快(SYQUEST)。让我们透过这些品牌来看看’97年硬盘技术的进步和发展。 #2  一、MR磁头   磁头是硬盘中极为精密的元件之一,用以读写数以亿万计比特(bit)的数据。传统硬盘多采用普通读写二合一的薄膜电感磁头来读写,故必须针对读/写不同的特性相互协调,从而造成了硬盘的设计极限,使得容量不能做得更大和转速无法进一步提高。而MR(Magneto Resistive)磁头是基于磁阻效应来工作的,其核心是一块很小的金属材料——磁阻元件,其电阻随磁场变化而改变,并且该磁阻元件连接着一个非常灵敏的放大器,故可以检测出磁阻元件电阻的微小的改变,这微小的电阻变化值就是MR磁头读出的数据,故MR磁头基本上与硬盘旋转速度无关,MR技术可使硬盘容量提高40%以上,然而MR磁头不能写数据,因此使用MR磁头的硬盘还有一个单独的电磁感应写磁头。   采用MR磁头的硬盘有QUANTUM的大脚二代(BIGFOOT CY)系列2.1GB、4.3GB和6.4GB的三款产品,其总体性能比大脚一代(BIGFOOT)提高了30%;火球(FIREBALLST)系列;希捷(SEAGATE)公司的酷鱼(BARRACUDA)系列的ST32272N、ST32272W、ST34572N、ST34572W、ST19171N、ST19171W及MEDALIST PRO系列的ST3540A、ST36450A;IBM的DESKSTAR和ULTRASTAR系列;富士通(FUJITSU)MRA30XXAT系列1.75GB、2.62GB、3.5GB、4.37GB和5.25GB的五种产品;三星的航海者2(VOYAGER 2)系列等等均采用了MR磁头技术。   除MR磁头外,MAXTOR公司采用的是新式薄膜磁头(NEW THIN—FILM)。QUANTUM等几家公司正在开发GMR(Giant Magneto Resistive)——巨磁阻磁头技术,该技术可检测更加微小的磁阻变化,灵敏度比MR磁头高几倍到十几倍,因而可进一步提高数据存储密度,使硬盘容量提高10倍以上。 #2  二、PRML技术   PRML(Partial Response Maximum Likelihood)——局部响应最大相似性读磁道技术。PRML利用一个逻辑规则来分析磁头读到一组数据,并归纳出一个最接近于标准数据的信号,传输出去以供使用。PRML使得高密度的盘片可以存储更多的有效数据,相对而言也使读磁头在同一时间内可以送出更多的有效数据。这样一方面加大了存储容量,另一方面也加快了数据传输率。PRML技术能提高硬盘容量30%以上。PRML技术和MR磁头明显地提高了单片盘片的容量,也即提高了整个硬盘容量。   QUANTUM的FIREBALL ST单片为1.6GB、5.25英寸的BIGFOOT CY单片为2.1GB(而未采用MR磁头和PRML技术的大脚一代BIGFOOT单片仅为1GB);MAXTOR的钻石二代单片为1.7GB、而最新的钻石三代的DIAMOND MAX2160系列,其每片盘片的容量已经达到了2.16GB,所以硬盘总容量可为2.1GB到8.4GB。但是生产厂家并不一定要既采用PRML技术又采用MR磁头,比如QUANTUM的PIONEER SG系列就采用了PRML技术,但是并未采用MR磁头,而SAMSUNG的VOYAGER 2系列则采用了MR磁头,而未采用PRML技术。   采用该PRML技术的硬盘有SEAGATE的BARRACUDA系列和MEDALIST PRO系列;QUANTUM的BIGFOOT CY系列和FIREBALL ST系列及先锋(PIONEER SG)系列;MAXTOR的水晶二代和钻石二代及钻石三代系列;FUJITSU的MPA30XXAT系列;IBM的DESKSTAR和ULTRASTAR系列等。 #2  三、ULTRA ATA接口技术 随着CPU主频的不断提高和速度的不断提升,硬盘的传输速度正越来越来成为PC性能提高的瓶颈,原先的IDE和EIDE(FAST—ATA)接口已经不能满足大量数据传输的需要。为此,QUANTUM公司与INTEL公司于’96年联合开发了全新的IDE传输协议ULTRA DMA/33。QUANTUM公司于今年即推出了支持该传输协议,即采用ULTRA—ATA接口的新式硬盘,配合带有INTEL的TX或者AMD—640芯片组的主板,其传输速度达到33.3MB/S,是FAST—ATA的16.6MB/S的两倍,并且与原有的IDE和FAST—ATA接口完全兼容,使用ULTRA—ATA接口的硬盘有QUANTUM的FIREBALL ST系列的1.6GB、2.1GB、3.2GB、4.3GB和6.4GB产品,它们的转速为5400RPM、内部转输为132MB/S、平均寻道时间小于10MS、高速缓存为128KB。   SEAGATE的金牌(MEDALIST)系列的ST36451A、ST34342A、ST33232A、ST32122A、ST31722A、ST31012A、ST31010A、ST31277A、ST31720A、ST32120A、ST32531A及MEDALIST PRO系列;WESTERN DIGITAL的CAVIAR(鱼子酱)系列的WDAC22100、WDAC22500、WDAC33200、WDAC34300、WDAC35100、WDAC36400;FUJITSU的MPA30XXAT系列;IBM的DESKSTAR系列等。   值得指出的是,ULTRA—ATA接口已经成为今天的PC系统的标准硬盘,它确立了硬盘的新型接口技术的走向。 #2  四、转速   对硬盘总体性能影响最大的莫过于在单位时间内硬盘的读/写磁头下方有多少个数据位通过,这与盘片的转速成正比,它取决于电机的速度。硬盘的转速发展趋势是越来越快,有3600RPM的BIGFOOT CY系列;4500RPM的PIONEER SG系列,SEAGATE的MEDALIST系列;有5200RPM的WESTERN DIGITAL CAVIA系列和NEC的DSE系列;有5400RPM的FIREBALL ST系列、SEAGATE的ELITE(精锐)系列,FUJITSU的MPA30XXAT系列,JTS的G1700—2AF、G2000—2AF,WESTERN DIGITAL的WDAC35100、WDAC36400;有7200RPM的QUANTUM的大力神二代(ATLUS2)、海盗船(CONQUER)系列,SEAGATE的酷鱼系列,WESTERN DIGITAL的ENTERPRIS(企业)系列的WDE2170、WDE4360、WDE9100等;最快的要数SEAGATE的捷豹(CHEETAH)系列的ST34501N、ST34501W、ST19101N、ST19101W;该CHEETAH系列的硬盘容量为4.5GB和9.1GB,采用ULTRA—SCSI WIDE/FIBRE CHANNEL(光纤通道——可提供100MB/S的数据传输率,支持热插拔和双端口系统)接口,转速高达10,033RPM,平均寻道时间仅为7.5ms~8.0ms。 #2  五、SMART技术   S.M.A.R.T(Self—Monitoring Analysis & Reporting Technology)自动监测分析和报告技术。它是QUANTUM公司和COMPAQ公司联合开发的技术,S.M.A.R.T技术可以自动地监测分析硬盘的性能和工作状态,并且显示在显示器上,因此用户可以随时随地了解硬盘的运行情况,如遇报警,便可立即采取适当措施,以确保硬盘中宝贵数据的不受损失。故SMART技术大大地提高了硬盘的可靠性。   采用SMART技术的硬盘有QUANTUM的BIGFOOT CY系列、FIREBALL ST系列,WESTERN DIGITAL的CAVLAR和ENTERPRISE系列,IBM的DESKSTAR和ULTRASTAR系列,FUJISTU的MPA300XXAT系列,MAXTOR的钻石二代系列和钻石三代等。 #2  六、液体动力轴承马达   SEAGATE公司于1997年10月份与另外三家公司研制成功专供硬盘使用的液体动力轴承马达(Fluid Dynamic Bearing Motor)。它具有较低的“不可重复”径向跳动;更好的吸震性能,可承受1200GS的震荡,所以能更准确地记录和读取硬盘上的数据,因为无滚珠与滚道之间的金属磨擦,故不但噪声大大减少,而且大大延长了使用寿命,提高了可靠性。   SEAGATE很快就推出了利用该液体动力轴承马达的硬盘MEDALIST PRO9140,其容量为9.1GB,转速为7200RPM,内置512KB高速缓存,具有ULTRA ATA接口,平均寻道时间为9.5ms。   采用液体动力轴承马达是硬盘机械制造技术上的一项突破,无论从硬盘性能或者制造成本等方面来看,均是硬盘发展史上重要的里程碑。可以肯定,其它各硬盘制造厂商也将很快地采用这项突破性新技术,’98年的硬盘必定更精彩。 #2  七、活动硬盘   97年硬盘市场上出现的活动硬盘,也值得一提。活动硬盘不仅有固定硬盘的全部特点,而且具备了软驱灵活机动的特性,通过不断地更换硬盘片,即可拥有无穷的容量。数据、软件或者操作系统均可存储于此活动硬盘上,并且处理保密文件或数据时,又比固定硬盘更为安全可靠。该类活动硬盘目前有赛快(SYQUEST)系列的SYJET 1.5GB和EZFLYER 230MB,前者平均寻道时间小于12ms、数据传输率为10MB/S,后者为13.5ms、数据传输率为4MB/S,两者均采用IDE接口(内置)或者SCSI接口(外置)。另有JAZ 2GB,它的最大数据传输率为8.7MB/S,同样具有内置和外置机型。活动硬盘尽管有上述优点,但是目前的价格偏高,一时还难以普及。