筆記本硬盤發(fā)展回顧

筆記本硬盤發(fā)展回顧

走向何方 ?
　　筆記本硬盤的技術(shù)發(fā)展主要圍繞速度、容量和穩(wěn)定性這三點進行。而三者的短板最明顯的就是速度，筆記本硬盤的速度似乎一直差強人意。運行多個程序時，硬盤燈頻頻亮起，即便使用最高配置的雙核處理器和2GB雙通道內(nèi)存，在運行PhotoShop等大型軟件時，硬盤燈還是不能休眠。因此，硬盤速度直接影響著整個筆記本電腦系統(tǒng)的效率。

　　SSD近期難取代傳統(tǒng)硬盤 ?
　　固態(tài)硬盤不存在一般硬盤上的活動部件，因此，使用時不必?fù)?dān)心沖擊或震動這些對于普通硬盤來說常見的危險。隨著時間推移，固態(tài)硬盤的成本最終將會低于目前我們使用的傳統(tǒng)硬盤。當(dāng)然，這款產(chǎn)品還不是十分成熟，最大的問題在于這款基于NAND閃存技術(shù)的產(chǎn)品目前的最大容量只有32GB，按照三星等半導(dǎo)體廠商發(fā)布的技術(shù)路線圖，容量上將逐漸逼近傳統(tǒng)硬盤，它的發(fā)展成熟只是時間問題。

　　但現(xiàn)在就斷言NAND會取代傳統(tǒng)筆記本硬盤還為時過早。NAND技術(shù)在可擦寫壽命以及保存時間方面有著先天性缺陷，而且其寫入速度展示也難以令人滿意。NAND型閃存的單晶體管與普通晶體管非常類似，但是它加入了浮柵和控制柵。浮柵的主要作用是存儲電子，位于晶體管導(dǎo)電溝道的上方，而且還包裹著一層硅氧化膜絕緣體。然而，也正是因為這樣的工作原理，NAND會隨著使用次數(shù)的增加而產(chǎn)生壞塊，而且數(shù)據(jù)可以保存10年以內(nèi)，甚至可擦寫次數(shù)也僅僅是十萬次左右。

　　盡管硬盤的實際工作壽命一般只有5~8年，但只要不去破壞它，數(shù)據(jù)保存100年都不成問題。而在可擦寫次數(shù)上，硬盤幾乎是無限的，僅僅憑借這兩項優(yōu)勢，NAND就難以撼動硬盤的霸主地位。

　　現(xiàn)在，SDD固態(tài)硬盤之所以沒有大規(guī)模應(yīng)用到筆記本電腦，除了成本因素以外，穩(wěn)定性也是不可忽視的原因。此外，盡管基于NAND的SDD固態(tài)硬盤有著不錯的讀取速度，可是其寫入速度以及隨機讀取速度還很不理想，這些都是困擾SDD固態(tài)硬盤普及的絆腳石。保守估計，5年以內(nèi)，傳統(tǒng)硬盤還是筆記本電腦首選的存儲設(shè)備，NAND型閃存發(fā)展還要再闖關(guān)。

　　MRAM帶來的速度快感 ?
　　如果說混合式硬盤是筆記本硬盤在兩年內(nèi)的發(fā)展目標(biāo)，固態(tài)硬盤是五年內(nèi)的發(fā)展趨勢，那么MRAM(Magnetic Random Access Memory)則可以認(rèn)為是未來十年的技術(shù)走向。

　　MRAM是一種非易失性的磁性隨機存儲器，所謂“非易失性”是指關(guān)掉電源后，仍可以保持記憶完整，功能與目前極為流行的閃存芯片類似；而“隨機存取”是指CPU讀取資料時，不一定要從頭開始，隨時可用相同的速率，從內(nèi)存的任何部位讀寫信息。MRAM運作的基本原理與硬盤驅(qū)動器類似，就如同在硬盤上存儲數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)以磁性的方向為依據(jù)，存儲為0或1。它存儲的數(shù)據(jù)具有永久性，直到被外界的磁場影響之后，才會改變這個磁性數(shù)據(jù)。因為運用磁性存儲數(shù)據(jù)，所以MRAM在容量成本方面大幅度降低。

　　但MRAM的磁介質(zhì)與硬盤有著很大不同。它的磁密度要大得多，也相當(dāng)薄，因此產(chǎn)生的自感和阻尼要少得多，這也是MRAM速度明顯快于硬盤的重要原因。當(dāng)進行讀寫操作時，MRAM中的磁極方向控制單元會使用相反的磁力方向，以使數(shù)據(jù)流水線能同時進行讀寫操作而不延誤時間。

　　目前，MRAM幾乎是速度與穩(wěn)定性的完美結(jié)合，但是其容量卻很難做大，因此短時間內(nèi)也無法取代硬盤的地位。為了更好地爭奪MRAM市場的先機，IBM與Infineon Technologies公司正聯(lián)手發(fā)展，這種合作并不僅僅是技術(shù)與生產(chǎn)的組合，而是研發(fā)上的互相支持。盡管容量明顯不足的MRAM在傳統(tǒng)筆記本硬盤面前還是后來者，但其未來發(fā)展無疑值得關(guān)注。

　　RAMDISK聯(lián)姻固態(tài)硬盤 ?
　　RAMDISK技術(shù)也是我們值得關(guān)注的，其核心思想就是以內(nèi)存來取代硬盤。技嘉在去年就推出了RAMDISK，這種產(chǎn)品以板卡形式存在，通過SATA總線工作。RAMDISK提供了多個內(nèi)存插槽，用戶可以直接以擴展內(nèi)存的形式來擴容。

　　從應(yīng)用層面來看，RAMDISK的速度優(yōu)勢無可比擬，讀寫速度足足是硬盤的好幾倍，并且隨機存儲速度非常快；只是RAMDISK是易失性的存儲介質(zhì)，即斷電后就會丟失所有數(shù)據(jù)，盡管通過電池可以來暫時保留數(shù)據(jù)，但這項產(chǎn)品還是不適合長期存儲，只適合應(yīng)用在對速度要求極高的場合。

　　雖說RAMDISK不可能成為筆記本電腦的唯一存儲設(shè)備，但如果和固態(tài)硬盤結(jié)合，RAMDISK的可擦寫壽命就可以彌補固態(tài)硬盤的最大不足，這種組合存儲的方式順應(yīng)著未來的發(fā)展潮流。

　　小辭典 ?
　　MR與GMR是什么 ?
　　80年代末，IBM研發(fā)了MR磁阻磁頭技術(shù)，磁阻磁頭是基于磁致電阻效應(yīng)工作的，核心是一片金屬材料，其電阻隨磁場變化而變化。磁阻元件連著一個十分敏感的放大器，可以測出微小的電阻變化。之后IBM又開發(fā)了 GMR巨磁阻磁頭技術(shù)，它是在MR技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)成功的新一代磁頭技術(shù)，現(xiàn)在生產(chǎn)的硬盤全都應(yīng)用了GMR磁頭技術(shù)。GMR巨磁阻磁頭與MR磁頭一樣，是利用特殊材料的電阻值隨磁場變化的原理來讀取盤片上的數(shù)據(jù)，但GMR磁頭使用了磁阻效應(yīng)更好的材料和多層薄膜結(jié)構(gòu)，比MR磁頭更敏感，相同的磁場變化能引起更大的電阻值變化，實現(xiàn)更高的存儲密度，MR磁頭能夠達到的盤片密度為每平方英寸3Gb-5Gb，而GMR磁頭每平方英寸可以達到10Gb-40Gb以上。GMR比MR具有更高的信號變化靈敏度，從而使硬盤的單碟容量可以做得更高，最新的磁頭技術(shù)為第四代GMR磁頭技術(shù)。

　　筆記本電腦硬盤大事記 ?
　　1992年 IBM推出第一款PIO-0傳輸模式的筆記本硬盤，容量為270MB； ?
　　1994年 IBM首次在其筆記本硬盤上采用MR磁頭技術(shù)； ?
　　1996年 FDB流體動態(tài)軸承電機第一次推出。 ?
　　2000年 IBM推出第一款5400rpm筆記本硬盤Travel Star 32GH； ?
　　2002年 東芝發(fā)布其1.8英寸筆記本硬盤，厚度僅為8mm； ?
　　2002年 東芝發(fā)布9.5mm的2.5英寸5400rpm筆記本硬盤MK4019GAX，擁有16MB緩存； ?
　　2003年 日立發(fā)布第一款7200rpm的2.5英寸筆記本硬盤Travelstar 7K60； ?
　　2004年 富士通推出業(yè)界第一款2.5英寸Serial ATA硬盤MHT20xxBH； ?
　　2006年 Intel發(fā)布Napa迅馳移動計算平臺，硬盤由并口開始向串口過渡； ?
　　2006年 垂直磁記錄(PMR)技術(shù)開始推廣應(yīng)用，進一步催生大容量產(chǎn)品； ?
　　2006年 結(jié)合了閃存和傳統(tǒng)硬盤優(yōu)勢的混合硬盤開始陸續(xù)上市。 ?