硬盘的应用技术


2000年 第16期 

　　硬盘所采用的技术目前主要包括三个方面，一是磁头技术，二是防震技术，三是数据保护技术。随着各大制造厂商的技术竞争，目前这三个方面的技术也面临着融合的趋势。
#1    磁头技术方面
　　1.MR磁阻磁头技术
　　磁阻磁头技术是一种比较传统的硬盘磁头技术，它完全基于磁场电阻效应进行工作，其核心就是一片金属材料，其电阻随磁场的变化而变化。应用这种MR（Magneto－Resistive Head）磁阻磁头技术的原理就是，通过磁阻元件连着的一个十分敏感的放大器可以测出微小的电阻变化。所以先进的MR技术可以提高记录密度，增加单碟片容量和硬盘的最高容量，进而提高数据传输率。
　　2.GMR巨磁阻磁头
　　这是MR磁阻磁头技术的换代技术，目前绝大多数硬盘产品都应用了这种技术。采用巨磁阻磁头（Giant Magneto Resistive Heads）技术的硬盘，其读、写工作分别由不同的磁头来完成，这种技术有效地提高了硬盘的工作效率并使增大磁道密度成为可能。
　　3.OAW光学辅助温式技术
　　OAW是美国希捷公司新研制技术的代号，很可能是未来磁头技术的发展方向。应用这种OAW技术，未来的硬盘可以在1英寸面积内写105000以上的磁道，单碟容量更是有望突破36G。
#1    防震技术方面
　　1.SPS防震保护系统
　　这是昆腾公司在其火球七代（EX）之后普遍采用的硬盘防震动保护系统。其设计思路是分散外来冲击能量，尽量避免硬盘磁头和盘片之间的意外撞击，使硬盘能够承受1000g以上的意外冲击。（^16030501a^）
　　2.Shock Block防震保护系统
　　虽然这是Maxtor公司的专利技术，但其设计思路和防护风格与昆腾公司的SPS技术有着异曲同工之妙，也是分散外来的冲击能量，尽量避免磁头和盘片相互撞击，但它能承受的最大冲击力可以达到1500g甚至更高。
#1    数据保护技术方面
　　1.S.M.A.R.T技术（Seif Monitoring Analysis And Reporting Technology，自我监测、分析和报告技术）
　　S.M.A.R.T技术是目前绝大多数硬盘已经普遍采用的通用安全技术。应用S.M.A.R.T技术，用户能够预先测出某些硬盘的特性。举个例子，如监测硬盘磁头的悬浮高度。因为一旦磁头开始出现太高或太低的情况，硬盘在读写过程中就极有可能出错，S.M.A.R.T技术就是一种对硬盘故障预先发出报警的廉价数据保护措施。当然，利用S.M.A.R.T技术可预测的硬盘故障一般都是硬盘性能恶化的结果，其中约60％为机械性质的，40％左右则是对软性故障的有效预测。应用S.M.A.R.T技术可以有效地防止并减少硬盘数据丢失，而预先报警系统更能够让用户及时掌握自己硬盘的性能和实际使用状况。
　　2.数据卫士
　　西部数据（WD）公司的数据卫士能够在硬盘工作的空余时间里，每隔8个小时便自动执行硬盘扫描、检测、修复盘片的各扇区一次。以上操作完全是自动运行，无需用户干预与控制，特别是对初级用户与不懂硬盘维护的用户十分适用。
　　3.DPS（数据保护系统）
　　昆腾公司在其火球八代开始的所有硬盘中都内建了所谓的DPS系统模式。DPS系统模式的工作原理是在其硬盘的前300M空间存放操作系统等重要信息，它可在系统出现问题后的90秒内自动检测并恢复系统数据，如果不行，则启用随硬盘附送的DPS软盘，进入程序后DPS系统会自动分析故障及其原因，尽量保证用户硬盘上的数据不受损失。
　　4.MaxSafe技术
　　MaxSafe技术是迈拓公司在其金钻二代以后普遍应用的技术。MaxSafe技术的核心就是将附加的ECC校验位保存在硬盘上，使硬盘在读写过程中，每一步都要经过严格的校验，以此来保证硬盘数据的完整性。
#1    其它综合技术方面
　　1.PRML（Partial Response Maximum Likelihood）读取技术
　　利用PRML读取技术可以使单位硬盘盘片存储更多的信息。在增加硬盘容量的同时，还可以有效地提高硬盘数据的读取和传输速率。（^16030501b^）
　　2.Ultra DSP（超级数字信号处理器）技术及接口技术
　　应用Ultra DSP进行数学运算，其速度较一般CPU快10～50倍。采用Ultra DSP技术，单个的DSP芯片可以同时提供处理器及驱动接口的双重功能，以减少其它电子元件的使用，可大幅度地提高硬盘的速度和可靠性。接口技术可以极大地提高硬盘的最大外部传输率，最大的益处在于可以把数据从硬盘直接传输到内存而不占用更多的CPU资源，提高系统性能。MAXTOR公司2000年最新的钻石九代和金钻四代都采用了双DSP芯片技术，将硬盘的性能提升到极致。
　　3.3D Defense System（3D保护系统）
　　3D Defense System是美国希捷公司独有的一种硬盘保护技术。3D Defense System 中主要包括了Drive Defense（磁盘保护）、Data Defense（数据保护）及Diagnostic Defense（诊断保护）等三个方面的内容。
　　Drive Defense（磁盘保护）包括了：G－Force 保护，可让希捷硬盘震动力即使达到350g时，也不会使硬盘损坏；SeaShield 保护，提供ESD及安全处理；SeaShell保护，这是一种可以替换原有ESD的硬盘工具包，通过这一保护系统可为硬盘提供更多的保护。
　　Data Defense（数据保护）包括了希捷独创的Multidrive系统（SAMS）。所谓SAMS就是通过减小硬盘的旋转振动来最大程度地减少对硬盘的损坏；ECC（Error Correction Code，错误检正代码），为高性能硬盘提供on－the－fly检正，还有就是对数据恢复提供最大限度的Firmware（固件）校正，因此数据可以正确完整地进行读取及恢复；Safe Saring，当计算机断电及重新来电后，利用Safe Saring技术可以确保硬盘磁头回到同样的扇区，以保证数据不丢失；End－to－End Path Protection，确保数据在主机与磁盘之间传输的完整性。
　　Diagnostic Defense（诊断保护）包括了SeaTools——诊断工具软件，可以帮助用户诊断系统是否存在问题，以及判断错误是否由其它硬件及软件产生。另外，SeaTools还可以在ATA及SCSI产品中工作，可以应用于所有的希捷硬盘；增强型的S.M.A.R.T（Self－Monitoring， Analysis and Reporting Technology自诊断，分析及报告技术）功能，可以在硬盘发生错误与问题之前作出预测并向用户发出警告；Web－Based Tools（基于Web的工具），允许用户标识及解决一些非硬盘相关的错误，如病毒等，也可以检查文件系统，解决硬件冲突以避免不必要的硬盘返修；DLD（Drive Logging Diagnostics）——捕获不可恢复性数据错误，实质上就是交互性的诊断工作。

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