「硬盤」的發(fā)展史揭秘！

原標題：硬盤到底是怎么存下那么多數據的，拆開讓你看個請！

世界上第一塊硬盤出生在1956年，至今已有61年半個多世紀的歷史。它由IBM公司制造，世界上第一塊硬盤：350RAMAC，雖然350RAMAC還不能稱之為嚴格意義上的硬盤，但卻為計算機發(fā)展史掀起了新一頁。

目前硬盤大體上分為三種，分別有固態(tài)硬盤（SSD 盤，新式硬盤）、機械硬盤（HDD 傳統(tǒng)硬盤）、混合硬盤（HHD 一塊基于傳統(tǒng)機械硬盤誕生出來的新硬盤）。

機械硬盤的發(fā)展史

1、1956年，世界上第一塊硬盤誕生

世界上第一塊硬盤出生在1956年，至今已有61年半個多世紀的歷史。它由IBM公司制造，世界上第一塊硬盤：350RAMAC。盤片直徑為24英寸，盤片數為50片，重量則是上百公斤，相當于兩個冰箱的體積。不過其儲存容量只有5MB。

IBM 350，內含50個盤片，總容量為5MB

在那個時代，RAMAC是令人吃驚的計算機設備，被用于銀行，醫(yī)療領域。雖然350RAMAC還不能稱之為嚴格意義上的硬盤，但卻為計算機發(fā)展史掀起了新一頁。

2、1973年，溫徹斯特（Winchester）硬盤誕生

由于RAMAC體積過于龐大，性能低效等缺點，IBM提出“溫切斯特/Winchester”技術，并于1973年研制成功了一種新型的硬盤IBM 3340。這種硬盤擁有幾個同軸的金屬盤片，盤片上涂著磁性材料。它們與能夠移動的磁頭共同密封在一個盒子里面，磁頭從旋轉的盤片上讀出磁信號的變化。

這就是我們今天使用的硬盤的祖先——IBM把它叫做溫徹斯特（Winchester）硬盤，也稱溫盤。

溫徹斯特硬盤

這個綽號，來源于他兩個30MB的儲存單元，恰是當時出名的“溫徹斯特來福槍”的口徑和填彈量。至此，硬盤的基本架構就被確立。

1979年IBM發(fā)明薄膜磁頭技術，這項技術能顯著減少磁頭和磁片的距離，增加數據密度。令硬盤體積可以進一步減小，讀寫速度可以更快，容量更大。同時期IBM推出了是第一款采用薄膜磁頭技術的硬盤 IBM 3370。IBM 3370最初能存儲571MB的數據，最高可擴展到4個單元并能和IBM System/30中型電腦搭配。

3、1980年，第一款GB級容量硬盤+第一款家用硬盤誕生

真正的第一款GB級容量硬盤是由IBM 于1980年推出的IBM 3380，容量達2.5GB。跟現在的輕量級硬盤不同，IBM 3380的重量超過500磅。

上圖為IBM 3380

同年，兩位前IBM員工創(chuàng)立的公司開發(fā)推出第一款5.25英寸的硬盤ST-506，硬盤初始容量為5MB，這是首款面向個人用戶的硬盤產品。而該公司正是希捷(SEAGATE)公司。這款硬盤也是存儲行業(yè)第一次引入了計算系統(tǒng)中獨立磁盤控制器的概念。

希捷ST 506 5.25英寸硬盤

4、1991年，硬盤技術取得巨大突破

在20世紀80年代末，IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技術，這種新型磁頭采取磁感應寫入、磁阻讀取的方式，令磁頭靈敏度大大提升，大幅度提高硬盤的工作效率，與此同時盤片的儲存密度較之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了數十倍，為硬盤容量的巨大提升奠定了基礎。

上圖為GMR巨磁阻效應磁頭

在1991年IBM應用該技術推出首款3.5英寸的1GB硬盤0663-E12。雖然在此之前1983年已經出現了第一款3.5英寸硬盤，1988年出現了第一款2.5英寸硬盤，但容量方面都沒有突破GB，可以說0663-E12是開創(chuàng)了民用級GB硬盤的先河，從此硬盤容量開始進入了GB數量級，3.5英寸的硬盤規(guī)格也由此成為現代計算機硬盤的標準規(guī)格。

5、1997年，劃時代技術“GMR巨磁阻效應磁頭”誕生

在1997年時，GMR巨磁阻效應磁頭誕生了。新磁頭相比MR磁頭而言更加敏感，如果說用MR磁頭能夠達到3～5 Gb/inch2的存儲密度，那么使用GMR之后，存儲密度可以達到10～40Gb/inch2，相對于以前提高了8倍之多，這使硬盤的存儲密度又上了一個臺階。

不過，由于現有的硬盤區(qū)域密度達到了相當高的水平，進一步的發(fā)展受到了超順磁效應限制，要繼續(xù)推動硬盤技術的發(fā)展，需要引入新的技術。

6、2007年，硬盤突破TB級別容量

于是垂直存儲技術出現了。它再一次提高了硬盤的存儲密度。在2007年，日立推出的第一款突破TB級容量的硬盤。到2012年，有了第一款4TB硬盤的現身。

水平與垂直存儲技術

7、2012-2017年，SSD的時代HDD幾乎是停滯的

受限于機械硬盤的瓶頸難以突破，性能上升空間極為有限，又加上SSD這個大敵崛起。從2012年開始，機械硬盤技術的發(fā)展幾乎是停滯的。以希捷、西數為代表的機械硬盤廠商，新品沒發(fā)布幾款，如今電商在售的桌面機械硬盤還是5、6年的老產品，令人惋惜。

無奈的是，希捷與西數兩家廠商也開始轉戰(zhàn)SSD市場，可見傳統(tǒng)機械硬盤行業(yè)的落沒！

60年發(fā)展史被短短6年顛覆？

硬盤出現在50年代初，從70年代開始，硬盤的容量不斷的增大，從最早的幾十兆，到現在的TB級別 。同時，硬盤體積則是不斷的縮小，直到我們今天常見2.5/3.5英寸體積硬盤，還有一些微硬盤（1.8英寸以下的硬盤，包括1.8英寸）。機械硬盤花費了超過60年苦心經營，卻被2011-2012前后才進入消費市場的SSD，僅用短短6年時間，就顛覆機械硬盤這個存儲帝國。

機械硬盤會被淘汰嗎？未來之路怎么走？

機械硬盤體積，磁頭和容量的變化，向我們展示了HDD的發(fā)展史中技術不斷的迭代更新。如今，磁盤的碟片技術、磁頭技術方面沒有突破性進展，更多的只是在靠堆碟片來發(fā)展容量而已。想要突破創(chuàng)新，難。

反之SSD則在體積上，性能上還有容量上不斷突破，相信在不遠的未來，將全面代替HDD。未來，HDD會像磁帶，軟盤一樣逐漸的消失在人們的視線中。

但是……它所抒寫的歷史，對于存儲意義，是無法磨滅……

來源：機械前線、制造原理

編輯：IPRdaily 趙珍  /   校對：IPRdaily   縱橫君

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