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「硬盤」的發(fā)展史揭秘!

國際視野
豆豆8年前
「硬盤」的發(fā)展史揭秘!

「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)。


「硬盤」的發(fā)展史揭秘!


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。


「硬盤」的發(fā)展史揭秘!

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。


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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。


「硬盤」的發(fā)展史揭秘!

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。


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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。


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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。


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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。


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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。


「硬盤」的發(fā)展史揭秘!


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?


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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。


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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。


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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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