硬盘技术发展及前景分析

《硬盘技术发展及前景分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、计算机的发展之——硬盘技术发展前景分析硬盘技术发展前景分析作为存储设备中的重要一员，硬盘起着极其重要的作用。我们大多数的数据都是通过硬盘来存储，这种大规模采用硬盘来记录数据的现象甚至被人们戏称为“基于磁介质的文明”。但是，自从IBM于1956年9月向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350之后，整整半个世纪以来，硬盘的温彻斯特（Winchester）结构一直没有改变。现在，当我们对容量、速度以及稳定性提出更高要求之时，硬盘技术终于迎来千载难逢的发展良机。一、了解温彻斯特硬盘：经典结构依然延续尽管在外部结构方面，各种硬盘之间有着一定的区别，但是其内部结构还是完全相

2、同的，毕竟硬盘的本质工作方式不会改变。虽说我们一直认为温彻斯特结构阻碍了硬盘技术发展，但是硬盘要提高综合表现并非彻底推翻温彻斯特结构，而是在这一基础上进行改进。在了解硬盘技术发展趋势之前，我们不妨先来看看温彻斯特结构的硬盘到底是如何的。经典的温彻斯特结构硬盘打开硬盘外壳之后，我们也就能够看到神秘的内部世界，其核心部分包括盘体、主轴电机、读写磁头、电机马达等主要部件。不过需要提醒大家的是，千万不要随意打开硬盘的外壳，这将100％地使整个硬盘报废，因为硬盘的内部盘面不能沾染上一滴汇成，否则立即报废。一般硬盘内部结构维修甚至需要在要求极为严格的超净间中进行。1．盘体-

3、11-计算机的发展之——硬盘技术发展前景分析盘体从物理的角度分为磁面（Side）、磁道（Track）、柱面（Cylinder）与扇区（Sector）等4个结构。磁面也就是组成盘体各盘片的上下两个盘面，第一个盘片的第一面为0磁面，下一个为1磁面；第二个盘片的第一面为2磁面，以此类推……。磁道也就是在格式化磁盘时盘片上被划分出来的许多同心圆。最外层的磁道为0道，并向着磁面中心增长。事实上，硬盘的盘体结构与大家熟悉的软盘非常类似。只不过其盘片是由多个重叠在一起并由垫圈隔开的盘片组成，而且盘片采用金属圆片（IBM曾经采用玻璃作为材料），表面极为平整光滑，并涂有磁性物质。

4、盘体2．读写磁头组件读写磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。在具体工作时，磁头通过传动手臂和传动轴以固定半径扫描盘片，以此来读写数据。磁头是集成工艺制成的多个磁头的组合，采用非接触式结构。硬盘加电后，读写磁头在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1～0.3μm，可以获得极高的数据传输率。新型MR（Magnetoresistiveheads）磁阻磁头采用读写分离的磁头结构，写操作时使用传统的磁感应磁头，读操作则采用MR磁头。读写磁头组件-11-计算机的发展之——硬盘技术发展前景分析3．磁头驱动机构对于硬盘而言，磁头驱动机构就好比是一个指挥官，它控制

5、磁头的读写，直接为传动手臂与传动轴传送指令。磁头驱动机构主要由音圈电机、磁头驱动小车和防震动机构组成。磁头驱动机构对磁头进行正确的驱动，在很短的时间内精确定位到系统指令指定的磁道上，保证数据读写的可靠性。一般而言，磁头机构的电机有步进电机、力矩电机和音圈电机三种，现在硬盘多采用音圈电机驱动。音圈是中间插有与磁头相连的磁棒的的线圈，当电流通过线圈时，磁棒就会发生位移，进而驱动装载磁头的小车，并根据控制器在盘面上磁头位置的信息编码来得到磁头移动的距离，达到准确定位的目的。磁头驱动机构4．主轴组件硬盘的主轴组件主要是轴承和马达，我们可以笼统地认为轴承决定一款硬盘的噪音

6、表现，而马达决定性能。当然，这样说并不完全，但是基本上表达了这两项内容在硬盘中的重要地位。从滚珠轴承到油浸轴承再到液态轴承，硬盘轴承处于不断的改良当中，目前液态轴承已经成为绝对的主流市场。由于采用液体作为轴承，所以金属之间不直接摩擦，这样一来除了延长了主轴点解的寿命、减少发热之外，最重要一点是实现了硬盘噪声控制的突破。不过需要指出的是，采用液态轴承对于性能并没有任何好处，甚至反而会延长寻道时间。对于PC设备而言，似乎噪音与性能是一对永远难以平衡的矛盾。二、温彻斯特遭受最大冲击：SSD固态硬盘三星电子日前宣布，该公司以NAND型闪存架构发展出最新储存装置，即固态硬

7、盘（solid-statedisk，SSD），该产品锁定小型笔记本电脑（UMPC）、平板电脑（TabletPC）等市场。通过运用8GBNAND型Flash芯片，三星已经可打造容量高达32GB的SSD固态硬盘，适合应用在笔记本电脑等便携型装置上。1．固态硬盘层出不穷-11-计算机的发展之——硬盘技术发展前景分析与现行硬盘相比，三星的SSD产品功耗速率减少5％，且支持新一代笔记本电脑，延长电池寿命逾10％。此外，在重量方面，SSD固态硬盘仅有目前硬盘产品的一半。三星表示，SSD固态硬盘是相当可靠性的储存装置，可以适应极端温度或湿度下，适合工业用或军事用途。三星SSD

8、固态硬盘固态硬盘有许多优