新千年硬盘技术回顾与展望(首发大众电脑) - 软硬兼施 - 王寒晖

(这条文章已经被阅读了 116 次) 时间:2001-01-26 00:23:25 来源:王寒晖 (dizen) 原创-IT

随着广大用户对硬盘的要求,更趋向容量更大、速度更快、声音更小、散热更佳、价格更低。进入新千年以来,各大硬盘厂商也在各自的产品上大做文章,使硬盘技术换代与发展速度突飞猛进。

技术回顾

一、传输接口向Ultra DMA/100转型
硬盘传输接口技术的改善直接影响硬盘的速度,当今支持Ultra DMA/66接口的硬盘已成为主流,各厂商纷纷推出Ultra DMA/66接口的硬盘。为了突破了长久以来低速硬盘之于先进的高速电脑系统所带来的瓶颈问题,继目前的Ultra DMA/66之后,硬盘的外部传输速率在今年下半年即将提升至100MBps。进入2000年下半年后,已有不少厂商支持Ultra DMA/100的IDE硬盘产品已经陆续出现在市场上。目前各厂商推出的Ultra DMA/100硬盘产品有:IBM Deskstar 75GXP和40GV、Quantum Fireball lct20、Quantum Fireball Plus AS(图:1)、Maxtor钻石十代、Maxtor 金钻五代、Maxtor星钻一代(图:2)、希捷BARRACUDA ATA Ⅲ、希捷U Series 5、富士通比酷鸟16代、三星SpinPoint V20400。
二、IEEE 1394接口的硬盘大行其道
IEEE1394(火线)接口的接口技术是一种高效的串行接口标准。IEEE 1394最初的标准称为1394-1995,它的数据传输速度为100、200和400MB/s,1998年推出的“a”版本,在技术上做了进一步的改进,在保持与已有产品兼容的同时,使IEEE 1394的互操作性和控制性能得到了较大的提高。最近,1394标准的”b”版本已经问世。这一版本承诺将把数据传输速度提高到800Mbps和1.6Gbps,这种体系结构的底层数据速率能达到3.2Gbps,甚至更快。今年新推出的IEEE 1394接口的硬盘厂商主要有:迈拓、索尼、富士通、Castlewood、SmartDisk。
三、朝高转速、大容量发展
一直以来,电脑硬盘不断朝高容量和高转速的方向发展。进入新千年后,各家硬盘厂商的IDE硬盘产品均已由5400RPM的转速向7200RPM转型。SCSI高端硬盘产品则达到10000RPM,甚至高达15000RPM(希捷Cheetah X15)。其缓存也由去年的512KB主流转向2MB,并趋向更高的容量发展。去年的硬盘主流容量为10GB,今年的20GB硬盘就迅速成为市场主流,且各厂商相继发布高容量的硬盘。如IBM Deskstar 75GXP硬盘最高达到75GB,而Maxtor星钻一代DiamondMax 80更是高达81.9GB。
四、新的盘片存储介质
现在市场上的IDE硬盘一般来说都是使用铝材料作为硬盘盘片的存储介质。而IBM公司在最新推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV的硬盘盘片率先采用了玻璃材料作为盘片的存储介质,采用玻璃材料能使硬盘具有更多的平滑性及更高的坚固性,此外玻璃材料在硬盘高转速时具有更高的稳定性。(图:3)
五、先进的硬盘技术
1、迈拓DualWave双处理器系统
在Maxtor金钻三代以后的硬盘中,吸取了SCSI设备的优点,附加了一颗处理器,从而设计出其独有的DualWave双处理器系统。在这个双处理器系统中,由主处理器负责信号的传送,而协处理器则负责控制磁头的动作。至于这种双处理器系统所带来的好处是现而易见的,它把数据传送和磁头控制分别由专门的器件负责,降低了磁头动作的控制对数据传送的影响,从而也达了到提高硬盘内部传输率的目的。迈拓硬盘的双处理器系统提供了对Ultra DMA/66传输界面的支持,带有双处理器和内部数据信道能支持数据以超过170MB/s的速度传输。迈拓DualWave双处理器系统能支持2MB缓存,确实改善硬盘读出和写入数据的性能。除了对大缓存的支持,Maxtor DualWave双处理器系统还支持使用100MHz SDRAM作缓存。
2、希捷液态轴承马达技术
希捷独有的FDB(Fluid Dynamic Bearing)液态轴承马达,最新推出的希捷Barracuda ATA III采用第三代液态轴承马达取代传统滚轮马达。液态轴承马达的特点在于可以降低马达旋转中的磨损率、增加硬盘稳定度,进而延长硬盘寿命。另一方面,而对于一般消费者来说,液态轴承马达最明显可见的特点是可以降低硬盘运转中的噪音,滚轮马达的噪音多在30分贝以上,可是采用液态轴承却可以将噪音值减少近1/3,约23分贝左右。
3、昆腾第二代防震系统(SPS Ⅱ)
Quantum Fireball Plus AS中应用了昆腾第二代防震系统(Shock Protection System Ⅱ)与资料保护诊断系统。大家都应该知道,硬盘是非常怕“震动”的,不管电源是否启动,只要硬盘受到了撞击或震动,那么多多少少就会对硬盘的结构或内部的资料造成一定程度的损伤,而这其中又以开启电源中的硬盘,受到震动或撞击,对其受到的伤害最大。所以说,SPS(Shock Protection System )技术简单的说就是一个防震系统,可以对硬盘做一个保护,可以增加可靠性及保护资料,以延长硬盘使用寿命。

技术展望

一、Ultra DMA/100将成主流
Ultra DMA/100的规格重要性主要在硬盘机外部传输速率的提升,相对于目前DMA/66(即所谓ATA/66,外部传输速率66MB/s),DMA/100的速度最大可到100MB/s。在2000年中Ultra DMA/100将完全取代目前占主流地位的Ultra DMA/66。今年已有不少厂商发布Ultra DMA/100的产品,随着支持Ultra DMA/100配套芯片组的大量出现,所以我们完全有理由相信明年会成为市场的主流。
二、Serial ATA接口浮出水面
Intel在IDF Fall2000中展出一个由多家厂商共同研究的Serial ATA接口。Serial ATA是传统ATA接口的一个延伸规格,主要特色是保留着ATA的软硬件规格,但将讯号交流的端子由并行的款式(像SCSI或Parallelport)转为串行(像USB或IEEE1394)。(图:4)
Serial ATA是针对机箱内的传送接口,未来,Serial ATA除了在硬盘接口中占有一席之位外,也可伸延至光驱、刻录器、DVDROM等设备。Serial ATA作用有如机箱内的USB接线,除了提供达200MB/s传送速度外,能扩充使用的装置比传统ATA可接驳的多。Serial ATA现只使用两条电缆接线作讯号传送,对于Serial ATA接口,一台电脑同时挂接两个硬盘就没有主、从盘之分了,各设备对电脑主机来说,都是Master,这样我们就不必设置跳线。Serial ATA改用了更省电的2.5v低电压设计,及更细小的接头,使2.5寸(Notebook用)和3.5寸(桌面机用)的硬盘接口可以统一起来,方便了硬件开发工作和流动使用者。
Serial ATA的优点是可以借着高频率来达到比现在更高的频宽速度,初制定的S-ATA为1.6Gb/s(约200MB/s),最终可达到的频宽则为4X模式,6Gb/s(约525MB/s),将速度大幅提升的主要关键。
三、高密度存储
硬盘数据存储密度的增长可以说是无限制了,到今年,硬盘单碟容量最高已达20GB。由IBM、希捷、富士通等公司一次次地将硬盘的数据存储密度提高到一个更高的层次。在不久的将来我们可以想象“超顺磁性极限”(理论上最高的存储密度)的应用将能带来单碟容量高达200GB的硬盘。
四、硬盘存储技术更新
IBM公司继其率先在其桌面系列硬盘中采用玻璃材料取代了传统的铝技术后。IBM公司再次宣布其在硬盘数据存储技术方面取得突破性进展,该公司的工程师们发现了能使磁粒子自动进行排序的化学反应,而利用这种化学反应可以使每个磁粒子按照预先设定的距离进行排列,从而能够精确地控制磁粒子之间的距离,这对于增加磁介质的数据存储密度有着极其重要的意义。而这个发现一旦真正应用于硬盘存储技术,可以很快使计算机硬盘和其它数据存储设备的存储容量增大一百倍。(福建 王寒晖http://www.sohocn.net/)