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今天,硬盘突然火了!一文科普它的前世今生

工业4点02020-01-23 15:24:25

写在前面

今天,红黄蓝事件调查情况通报,让“硬盘”不小心火了。朋友圈各种关于硬盘的段子轮番来袭,甚至多年以前某男明星硬盘事件也被翻出来编成了“感叹为什么只有我的硬盘能修好”的段子。。。。。

  • 来源:IPRdaily、百度问答等


搞制造的金粉,我们与其探究到底硬盘是不是容易坏,不如和小编一起了解硬盘的制造及其发展史!涨知识☟☟☟


一个小小的硬盘

怎么就能存下那么多数据

这个视频看完你就明白了




目前硬盘大体上分为三种,分别有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。


硬盘制造过程视频,建议WiFi观看




机械硬盘的发展史

1

1956年,世界上第一块硬盘诞生



世界上第一块硬盘出生在1956年,至今已有61年半个多世纪的历史。它由IBM公司制造,世界上第一块硬盘:350RAMAC。盘片直径为24英寸,盘片数为50片,重量则是上百公斤,相当于两个冰箱的体积。不过其储存容量只有5MB。


IBM 350,内含50个盘片,总容量为5MB


在那个时代,RAMAC是令人吃惊的计算机设备,被用于银行,医疗领域。虽然350RAMAC还不能称之为严格意义上的硬盘,但却为计算机发展史掀起了新一页。



2

1973年,温彻斯特(Winchester)硬盘诞生


由于RAMAC体积过于庞大,性能低效等缺点,IBM提出“温切斯特/Winchester”技术,并于1973年研制成功了一种新型的硬盘IBM 3340。这种硬盘拥有几个同轴的金属盘片,盘片上涂着磁性材料。它们与能够移动的磁头共同密封在一个盒子里面,磁头从旋转的盘片上读出磁信号的变化。



这就是我们今天使用的硬盘的祖先——IBM把它叫做温彻斯特(Winchester)硬盘,也称温盘。



温彻斯特硬盘


这个绰号,来源于他两个30MB的储存单元,恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构就被确立。


1979年IBM发明薄膜磁头技术,这项技术能显著减少磁头和磁片的距离,增加数据密度。令硬盘体积可以进一步减小,读写速度可以更快,容量更大。同时期IBM推出了是第一款采用薄膜磁头技术的硬盘 IBM 3370。IBM 3370最初能存储571MB的数据,最高可扩展到4个单元并能和IBM System/30中型电脑搭配。



3

1980年,第一款GB级容量硬盘+第一款家用硬盘诞生



真正的第一款GB级容量硬盘是由IBM 于1980年推出的IBM 3380,容量达2.5GB。跟现在的轻量级硬盘不同,IBM 3380的重量超过500磅。


上图为IBM 3380


同年,两位前IBM员工创立的公司开发推出第一款5.25英寸的硬盘ST-506,硬盘初始容量为5MB,这是首款面向个人用户的硬盘产品。而该公司正是希捷(SEAGATE)公司。这款硬盘也是存储行业第一次引入了计算系统中独立磁盘控制器的概念。


希捷ST 506 5.25英寸硬盘



4

1991年,硬盘技术取得巨大突破



在20世纪80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术,这种新型磁头采取磁感应写入、磁阻读取的方式,令磁头灵敏度大大提升,大幅度提高硬盘的工作效率,与此同时盘片的储存密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。


上图为GMR巨磁阻效应磁头


在1991年IBM应用该技术推出首款3.5英寸的1GB硬盘0663-E12。虽然在此之前1983年已经出现了第一款3.5英寸硬盘,1988年出现了第一款2.5英寸硬盘,但容量方面都没有突破GB,可以说0663-E12是开创了民用级GB硬盘的先河,从此硬盘容量开始进入了GB数量级,3.5英寸的硬盘规格也由此成为现代计算机硬盘的标准规格。



5

1997年,划时代技术“GMR巨磁阻效应磁头”诞生



在1997年时,GMR巨磁阻效应磁头诞生了。新磁头相比MR磁头而言更加敏感,如果说用MR磁头能够达到3~5 Gb/inch2的存储密度,那么使用GMR之后,存储密度可以达到10~40Gb/inch2,相对于以前提高了8倍之多,这使硬盘的存储密度又上了一个台阶。



不过,由于现有的硬盘区域密度达到了相当高的水平,进一步的发展受到了超顺磁效应限制,要继续推动硬盘技术的发展,需要引入新的技术。



6

2007年,硬盘突破TB级别容量



于是垂直存储技术出现了。它再一次提高了硬盘的存储密度。在2007年,日立推出的第一款突破TB级容量的硬盘。到2012年,有了第一款4TB硬盘的现身。


水平与垂直存储技术



7

2012-2017年,SSD的时代HDD几乎是停滞的



受限于机械硬盘的瓶颈难以突破,性能上升空间极为有限,又加上SSD这个大敌崛起。从2012年开始,机械硬盘技术的发展几乎是停滞的。以希捷、西数为代表的机械硬盘厂商,新品没发布几款,如今电商在售的桌面机械硬盘还是5、6年的老产品,令人惋惜。



无奈的是,希捷与西数两家厂商也开始转战SSD市场,可见传统机械硬盘行业的落没!


60年发展史被短短6年颠覆?



硬盘出现在50年代初,从70年代开始,硬盘的容量不断的增大,从最早的几十兆,到现在的TB级别 。同时,硬盘体积则是不断的缩小,直到我们今天常见2.5/3.5英寸体积硬盘,还有一些微硬盘(1.8英寸以下的硬盘,包括1.8英寸)。机械硬盘花费了超过60年苦心经营,却被2011-2012前后才进入消费市场的SSD,仅用短短6年时间,就颠覆机械硬盘这个存储帝国。



机械硬盘会被淘汰吗?未来之路怎么走?


机械硬盘体积,磁头和容量的变化,向我们展示了HDD的发展史中技术不断的迭代更新。如今,磁盘的碟片技术、磁头技术方面没有突破性进展,更多的只是在靠堆碟片来发展容量而已。想要突破创新,难。



反之SSD则在体积上,性能上还有容量上不断突破,相信在不远的未来,将全面代替HDD。未来,HDD会像磁带,软盘一样逐渐的消失在人们的视线中。



但是……它所抒写的历史,对于存储意义,是无法磨灭……


最后,小编给大家科普下硬盘损坏的常见原因:


1、在硬盘进行数据读写过程中关电源、强制插拔;

2、注意防尘,保持运用环境的清洁卫士;

3、硬盘受震动;

4、高温潮湿,磁场的影响;

5、硬盘的整理;

6、计算机病毒的硬盘的破坏。


其中第一条容易忽略,是硬盘损坏的重要原因,硬盘在读写时的速度高达7200转/分钟,在硬盘高速旋转时忽然关掉电源,将导致磁头与盘片猛烈摩擦,从而破坏硬盘。不论网上如何调侃,请保持应有的理智与常识:频繁关掉电源是完全可能损坏硬盘的!


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