有容乃大——’98年硬盘回顾 王琰 1998年 第47期 39版 　　近几年来硬盘一直朝着高容量、高速度和高强度方向快速发展 。各大硬盘厂商持续不断地推出各种新型号硬盘和新技术，并给这些硬盘贯以响亮动听的名字。年初“大灰熊”就开始出没了，接着是越来越大却越来越便宜的“钻石”，下半年“火球”一直把“月亮”都烧缺了还不熄（注：火球六代的中文名字叫“月蚀”）。下面先让我们来看看1998年的一些主要的硬盘制造和接口技术。 #1技术篇 　　如果读者朋友们还记得《电脑报》在去年底刊登的关于硬盘的年末专题的话，就会发现昔日的多项新技术在1998年已经成为了制造硬盘的主流技术，如MR磁阻磁头、PRML局部响应最大似然读取通道技术、Ultra DMA/33接口技术、S.M.A.R.T.自我监测分析报告技术等已经在多数新型硬盘中都可以找到它们的影子，液体轴承马达技术也在希捷的硬盘中扎下了根。在今年崭露头角的技术同样可能会成为今后几年的潮流。 　　●GMR（Giant Magnetoresistive）巨磁阻磁头 　　由IBM开发的GMR巨磁阻磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化来读取盘片上的数据，但GMR磁头的物理原理是电子的量子效应，而MR磁头是基于感应材料本身的物理特性。通过使用特殊材料组成多层薄膜结构，GMR磁头的电阻值对磁场变化的敏感程度比MR磁头要大得多（即相同的磁场变化会引起更大的电阻变化，这也是称为巨磁阻的原因），这意味着使用GMR磁头技术可以制造出密度更高的盘片，例如现有的MR磁头技术能够达到的盘片密度为3Gbit～5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁头技术可以达到10Gbit～20Gbit/in2以上，这就为将来硬盘容量的进一步发展留下了很大的空间。另外，IBM计划研制的磁头的原理将把写部件和读部件（即GMR磁头）组合在一起，而不像现在多数硬盘那样读磁头和写磁头是相互独立的，这样既可以保留双磁头的优点，又可以简化磁头的生产工艺。目前IBM生产的多种新型号硬盘都采用了GMR磁头技术，包括有Ultrastar系列、Travelstar系列和Deskstar系列的产品，富士通也有多款使用GMR磁头的产品。今后随着硬盘容量不断增大，GMR巨磁阻磁头技术会应用得越来越广泛，并将逐步取代MR磁头技术。 　　●转速与缓存 　　严格地讲，转速和缓存方面的发展并不算新技术，但这两者都对硬盘的速度和性能有着很大的影响。今年EIDE接口硬盘的转速以5400RPM（转/分）为主流，并且已经开始逐步转向7200RPM，希捷的大灰熊是业界首款7200RPM的EIDE硬盘，随后迈拓推出了7200RPM的金钻，IBM等其它一些厂商也有了7200RPM的产品。从理论上讲，7200RPM硬盘的最高内部传输速率应比5400RPM硬盘快33％左右，但在各种因素综合作用下，实际增长并没有这么多。SCSI硬盘的转速其实早就超过了10000RPM，1998年的新记录当属日立公司推出的DK3E1，其转速高达12000RPM。 　　硬盘缓存的作用主要有两点，首先，由于硬盘内部传输速率和接口传输速率并不一致，缓存在硬盘的读写部件和接口之间起着调节速率的作用，其次，通过预读取技术可以在缓存中暂时存储少量数据。与CPU的高速缓存一样，硬盘拥有缓存越多性能就越好，1998年的EIDE硬盘普遍采用512K SDRAM作为缓存。SCSI硬盘对性能要求更高，因此缓存更多，例如IBM的Ultrastar系列、西部数据的企业（Enterprise）系列的新型号产品均配有2MB或4MB的缓存。 　　·Ultra ATA/66接口技术 　　就在Ultra ATA/33（即常说的Ultra DMA/33）接口技术遍地开花的时候，昆腾又推出了Ultra ATA/66接口技术（也称为Ultra DMA/66），该技术把接口的最高传输速率提升至66MB/s，是Ultra ATA/33的两倍。除了速率上的提高外，Ultra ATA/66还通过改进信号的时钟边沿特性并使用CRC冗余循环校验纠错技术，保证了在高速传输过程中数据的完整性。Ultra ATA/66向后兼容Ultra ATA/33，使用电缆的接头与普通IDE接口一样，但电缆中间，增加了40根地线，这种设计方式可以降低相邻信号线间的串扰。Ultra ATA/66已经得到了包括英特尔、IBM、希捷、富士通、迈拓、西部数据、Acer等众多厂商的支持。昆腾于11月9日发布的火球八代将是昆腾首款采用Ultra ATA/66的产品， 1999年将是Ultra ATA/66的春天。 　　●Ultra2 SCSI （LVD）和Ultra160/m接口技术 　　当EIDE硬盘的接口技术在不断进步时，SCSI硬盘的接口技术也在迅速发展。1998年SCSI硬盘开始普遍采用Ultra2 SCSI （LVD）传输模式。LVD代表低电压差分技术，16位Ultra2 SCSI （LVD）接口的最高传输速率可达80MB/s， 除了速度上的提升外，Ultra2 SCSI （LVD）允许接口电缆的最大长度为12米，比起Ultra SCSI的1.5米限制有了极大的进步，大大增强了设备配置的灵活性。昆腾的Atlas三代、IBM的Ultrastar、西部数据的Enterprise WDE18300等产品均支持Ultra2 SCSI （LVD）传输模式。 9月中旬，来自计算机系统和存储工业界的世界顶级公司的代表们又发布了基于Ultra3 SCSI的Ultra160/m接口技术，该技术的传输速率高达160MB/s。昆腾于11月4日推出了业界首款支持Ultra160/m的硬盘Atlas 10K和Atlas四代。 　　●SPS（Shock Protection System）震动保护系统 　　各大硬盘厂商都在不断地改进硬盘内部结构的设计，致力于研究如何保护硬盘不受意外伤害的技术。通过对硬盘受损情况分析，昆腾发现在运输和安装过程中， 冲击载荷对硬盘危害最大。我们知道， 受到撞击时，磁头臂会弹起并带动磁头离开盘片，接着反弹回来，如果磁头的边沿先接触到盘面，不仅会划伤盘片，同时溅起的微粒散落在磁头周围，造成较大范围内的损伤。昆腾开发的SPS系统通过对机械部件进行特殊设计，可以保证在受到撞击时磁头仍然紧贴在盘面上，从而大大降低了硬盘受损的概率。昆腾从火球六代开始为其产品加入SPS系统，七代、八代和新发布的大脚TS均采用了SPS系统。 #1市场篇 　　今年市场上常见的型号有昆腾火球五代Fireball SE、六代Fireball EL、七代Fireball EX，昆腾大脚恐龙Bigfoot TX，希捷大灰熊Medalist Pro和巴厘、金牌（都叫Medalist）系列，迈拓钻石四代DiamondMax 2880、五代DiamondMax 3400、六代DiamondMax 4300、金钻一代DiamondMax Plus 2500，IBM桌面之星Deskstar系列，西部数据鱼子酱Caviar系列，JTS冠军系列，富士通MPB－30xxAT和MPC－30xxAT系列以及三星、NEC、日立等公司的系列产品。 　　从市场占有率来看，昆腾占据了世界硬盘市场的第一把交椅；昆腾硬盘的质量是有口皆碑的，只是价格稍微高了一些。希捷硬盘相对要便宜一些，并且希捷在中国国内设有装配厂，其巴厘硬盘的价格优势相当明显。迈拓钻石硬盘的性能很出色，价格也适中，近一两年的出货量上升很快，有迎头赶上之势，不过，迈拓仍需要进一步提高硬盘的整体性能。IBM在硬盘技术的发展中起着举足轻重的作用，不过IBM目前的重点并没有放在零售市场上，因此市场占有率并不高。西部数据是很有潜力的品牌，它在美国市场上比较畅销，在中国市场上的销量还不大。富士通、三星、JTS、NEC和日立等厂商是中国市场上的后来者，站稳脚跟虽不是问题，但短时间内还无法脱离小弟弟的地位。我们希望日本和韩国的厂商拿出自己更好的硬盘产品，给市场带来更多的竞争，最终让广大消费者受益。 硬盘的更新换代速度明显加快，昆腾、希捷、迈拓三大品牌均出现了多种新旧型号产品同台表演的情况；昆腾火球六代刚推出一个多月，七代就登台亮相了，11月9日又发布了火球八代Fireball CR；希捷有金牌、巴厘和大灰熊全面出击；迈拓有钻石四代、五代和六代同台竞技。在这种情况下，我们购买硬盘时，事先应了解所要购买的型号有什么样的特征，以防止不法商人以次充好，例如希捷金牌、巴厘系列硬盘的英文名都叫Medialist，老的金牌为4500RPM产品，性能上比起5400RPM的巴厘差了一大截，因此在买巴厘硬盘时最好认准盘壳上印有"中国制"字样的型号。 #1综合篇 　　●目前世界上速度最快的硬盘是日立推出的DK3E1，这款容量为9.2GB的硬盘采用2.5英寸盘片，其转速高达12000RPM，平均寻道时间为5ms，DK3E1有分别工作在Ultra2 SCSI和Fibre Channel两种传输模式下的型号。 　　●目前世界上最小的硬盘驱动器为IBM发明的340MB微型驱动器，这种硬盘只有硬币那么大，重量与一张软磁盘相当，如果装配到数码相机中，可用它存储300张照片。也许在不久的将来，我们会在很多便携式设备中看到它的身影。 　　●IBM在笔记本硬盘的容量方面已远远领先于其它对手，新近推出的Travelstar 14GS的容量高达14.1GB，是迄今为止容量最大的用于移动计算机的硬盘。 　　●IBM于近期推出了用于台式PC机的容量最大的硬盘，25GB的Deskstar 25GP转速为5400RPM，22GB的Deskstar 22GXP转速为7200RPM。 　　●1998年是超频爱好者大展身手的一年，在超频过程中，硬盘能否稳定地工作在较高外频下将直接关系到超频能否取得成功，因此硬盘的超频能力是超频爱好者们非常关心的问题。经过测试表明，昆腾火球系列和西部数据鱼子酱系列硬盘的超频能力最好。 ●7200RPM的EIDE硬盘肯定会逐渐成为主流产品，但由于转速的提高，7200RPM硬盘在控制功耗、发热量和噪声方面的技术还有待于不断改进，早期推出的7200RPM产品比起5400RPM产品在性能上的提升也并不多，因此笔者建议朋友们仔细考虑购买1999年新出的7200RPM产品，除非你现在就对硬盘速度有非常苛刻的要求。