谁知道硬盘的历史和一些常识?有很多点。
1956年9月,IBM的一个工程团队向世界展示了第一个磁盘存储系统IBM 350 RAMAC(Accounting and Control的随机存取方法),其磁头可以直接移动到磁盘上的任意存储区域,从而成功实现了随机存储。这个系统总容量只有5MB,* * *用了50个直径24寸的磁盘。这些圆盘上涂有一层磁性物质,堆叠固定在一起,绕同一轴旋转。当时,这种RAMAC主要用于飞机预订、自动银行、医疗诊断和航天领域。
1968年,IBM首次提出了“Winchester /Winchester”技术,并讨论了对硬盘技术进行重大变革的可能性。“温彻斯特”技术的本质是:“密封的、固定的、高速旋转的镀盘,磁头沿盘的径向移动,磁头悬浮在高速旋转的盘的上方,不与盘直接接触”,这也是现代大多数硬盘的雏形。
1973年,IBM用Winchester技术制造了第一块硬盘,从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。
1979年,IBM又发明了薄膜磁头,使进一步缩小硬盘体积、增加容量、提高读写速度成为可能。
80年代末,IBM对硬盘发展的另一大贡献,就是发明了MR(Magneto resistant)磁阻。这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,使得磁盘的存储密度比以前的每英寸20MB高几十倍。
1991年,IBM生产的3.5寸硬盘使用了MR磁头,使得硬盘容量首次达到1GB,从此硬盘容量进入GB量级。
1999年9月7日,迈拓公布了首款容量为10.2 GB/盘存储的ATA硬盘,将硬盘的容量带入了一个新的里程碑。
2000年2月23日,希捷发布猎豹X15系列硬盘,转速高达15000转。其平均寻道时间仅为3.9ms,是目前世界上最快的硬盘,也是迄今为止最快的硬盘。其性能相当于只用. 15秒读完一整本莎士比亚。该系列产品内部数据传输速率高达48MB/s,数据缓存4~16MB,支持Ultra160/m SCSI和光纤通道(Fibre Channel),将硬盘外部数据传输速率提升至160 MB ~ 200 MB/s..总的来说,希捷的猎豹X15系列将硬盘的性能提升到了一个新的里程碑。
2000年3月16日,硬盘领域有了新的突破,第一款“玻璃硬盘”问世,那就是IBM推出的Deskstar 75GXP和Deskstar 40GV。这两款硬盘都使用玻璃而不是传统的铝作为盘面材料,可以给硬盘带来更大的光滑度和坚固性。此外,该玻璃材料在高速下具有更高的稳定性。此外,Deskstar 75GXP系列产品的最高容量为75GB,是当时最大的硬盘,而Deskstar 40GV的数据存储密度高达每平方英寸1430亿数据位,再次刷新了数据存储密度的世界纪录。(网易)
硬盘历史发展综述
现在的IDE硬盘容量20GB,转速7200RPM,数据缓存2MB,是主流IDE硬盘的标准。你知道以前的硬盘是什么样的吗?你现在看到的硬盘大部分都是3.5寸的,但是以前的硬盘是什么样子的呢?硬盘发展至今经历了多少发展过程?带着这些问题,我们来看看硬盘的历史发展。
最早的硬盘可以看作是1956。9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一个磁盘存储系统IBM 350 RAMAC(会计和控制的随机存取方法)。它的磁头可以直接移动到磁盘上的任意存储区域,从而成功实现随机存储。这个系统总容量只有5MB,* * *用了50个直径24寸的磁盘。这些圆盘上涂有一层磁性物质,堆叠固定在一起,绕同一轴旋转。当时,这种RAMAC主要用于飞机预订、自动银行、医疗诊断和航天领域。普通用户是不可能使用的。当然,那时候电脑还不多,也没有所谓的PC。
由于RAMAC体积庞大,性能低下,使用或制造都很不方便。因此,在1968年,IBM提出了“Winchester /Winchester”技术,探索对硬盘技术进行重大变革的可能性。“温彻斯特”技术的本质是:“密封的、固定的、高速旋转的镀盘,磁头沿盘的径向移动,磁头悬浮在高速旋转的盘的上方,不与盘直接接触”,这也是现代大多数硬盘的雏形。在这个温彻斯特技术提出5年后,也就是1973,IBM制造了第一个采用温彻斯特技术的硬盘,从此硬盘技术的发展有了一个正确的结构基础。现在大家用的大部分硬盘都是这种技术的延伸。
下面分块介绍一下硬盘技术的历史和发展。
第一,磁头技术
硬盘技术升级最重要的技术之一就是磁头技术。目前硬盘的单盘存储普遍在10gb以上,最高单盘存储达到了20GB。在未来,硬盘的每盘存储量将继续增加。对于单磁盘存储,与之直接相关的技术是磁头技术。磁头技术越先进,硬盘的每盘存储量就可以越高。
最早的磁头是由铁磁性材料制成的,这种材料在磁头的灵敏度或精度方面并不理想。所以早期硬盘的单个磁盘的存储量非常低,由于一个硬盘封装的磁盘数量非常有限(目前一般硬盘封装的磁盘数量为3~5个),硬盘的总容量受到很大的限制。同时,早期使用的磁头体积也较小,使得早期的硬盘体积相对庞大,给用户带来了极大的不便。
迈拓钻石第十一代
1979年,IBM又发明了薄膜磁头,使进一步缩小硬盘体积、增加容量、提高读写速度成为可能。然后在80年代后期,IBM对硬盘的发展做出了一个非常重要的贡献,就是开发了MR(磁阻)磁头,在读取数据的时候对信号变化相当敏感,使得磁盘的存储密度比以前的20MB每英寸增加了几十倍,磁盘的存储密度增加了,那么每个磁盘的存储量自然就增加了,单个磁盘的增加带动了整个硬盘容量的增加。
1991年,IBM将这种MR磁头技术应用于3.5英寸硬盘,使得普通电脑用户使用的硬盘容量首次达到1GB,从此我们使用的硬盘容量进入了GB量级。现在有用户用的是DiamondMax 80,最高可以提供80GB的容量,这都是从当时的MR头技术开始的。当然,如此高的容量最终归功于GMR(巨磁阻)磁头技术。GMR是IBM基于MR技术成功开发的新一代磁头技术。是最新的磁头技术,现在生产的硬盘都用GMR磁头技术。GMR对信号变化的敏感度比MR更高,这样可以把硬盘的每盘存储量做得更高。目前最新的磁头技术是第四代GMR磁头技术。
二、电机技术
在硬盘中,与磁头技术同样重要的另一项技术是电机技术,它直接影响硬盘的速度。目前主轴速度最快的硬盘是希捷公司推出的猎豹X15(捷豹X15系列),其主轴电机转速高达15000 rpm。目前主流IDE硬盘的速度是7200RPM,而主流SCSI硬盘的速度是10000 rpm。
早期的硬盘速度一般只有4000转甚至更低。速度低的主要原因是由于电机技术的限制。随着技术革新,转速提高到4400转和4900转,然后是5400转。
目前仍有相当一部分IDE硬盘的转速只有5400转。这些产品定位于低价电脑市场,比如上面提到的DiamondMax 80。虽然它可以提供80GB的最大容量,但它的转速只有5,400 rpm。5400转之后引入7200转,这也是目前最高的IDE硬盘速度。
[希捷梭鱼ATA][希捷猎豹X15]
这里提到的一项优秀的电机技术是希捷公司独有的流体动力轴承(FDB)电机。最早在1996推出,现在已经发展到第三代技术。最新的7200RPM梭鱼ATA III(希捷新酷鱼III)采用FDB III电机技术,能有效降低噪音、减少振动、延长寿命、增强抗振能力。电机技术的发展直接影响硬盘主轴速度的提高,速度决定了硬盘的寻道时间。当然,在提高硬盘主轴转速的同时,我们需要考虑硬盘的发热和振动,以及硬盘的工作噪音。因此,电机技术直接决定了硬盘的转速、工作温度和工作噪音。
第三,接口技术
硬盘接口一直是备受关注的技术。随着计算机其他配件(如CPU、内存、显示器等子系统)性能的突飞猛进,硬盘的接口传输速率已经越来越体现出其在整个计算机系统中的瓶颈作用,硬盘接口越来越受到人们的关注。
1,最早的硬盘接口是ST-506/412接口,是希捷开发的一种硬盘接口。使用这种接口的第一批硬盘是希捷ST-506和ST-412。ST-506接口使用起来相当简单。它不需要任何特殊的线缆和连接器,但它支持的传输速度很低。所以这个接口在1987左右基本被淘汰了,大部分使用这个接口的老硬盘容量都在200MB以内。早期IBM PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘是ST-506/412硬盘或MFM硬盘,MFM(modified frequency modulation)指的是一种编码方案。
2.继ST-506/412接口之后,又发布了ESD(增强型小驱动接口)接口,由迈拓公司在1983开发。它的特点是编解码器放在硬盘本身,而不是控制卡上,理论传输速度是上面提到的ST-506的2~4倍,一般可以达到10Mbps。但其成本较高,与后来的IDE接口相比并无优势,因此在90年代后被淘汰。
3.IDE和EIDE之间的接口。IDE(Integrated Drive Electronics)的本意其实是指集成了控制器和盘体的硬盘驱动器。我们常说的IDE接口也叫ATA(高级技术附件)接口。现在PC用的硬盘大部分都是IDE兼容的,用一根线和主板或者接口卡连接就行了。将盘体与控制器集成在一起,减少了硬盘接口中线缆的数量和长度,增强了数据传输的可靠性,使硬盘更容易制造,因为制造商不再需要担心自己的硬盘是否兼容其他制造商生产的控制器,用户安装起来也更方便。
4.ATA-1(IDE)接口。ATA是最早的IDE标准的正式名称,IDE实际上是指硬盘本身连接到硬盘接口。ATA在主板上有一个插座,支持一个主设备和一个从设备。每台设备的最大容量为504MB。ATA最初支持的PIO-0 EIDE(程控I/O-0)只有3.3MB/s,而ATA-1 * * *规定了三种PIO模式和四种DMA模式(实际中没有应用)。
5.ATA-2(EIDE增强型IDE/快速ATA)接口,是ATA-1的扩展。增加了两种PIO和两种DMA模式,最大传输速率提升至16.7MB/s,并引入了LBA地址转换模式,突破了旧BIOS 504 MB的固有限制,最高支持8.1GB。如果您的计算机支持ATA-2,您可以在CMOS设置中找到(LBA,逻辑块地址)或(CHS,柱面,磁头,扇区)的设置。它的两个插座可以分别连接一个主设备和一个从设备,从而支持四个设备,两个插座也分为主插座和从插座。通常速度最快的硬盘和光驱可以放在主插口,不太重要的设备可以放在从插口。这种放置对于486和早期的奔腾计算机是必要的,这样主插座可以连接到快速PCI总线,而从插座可以连接到较慢的ISA总线。
6.ATA-3(fasta-2)接口。该版本支持PIO-4,不增加更高速的工作模式(即仍为16.7MB/s),但引入了简单的密码保护安全方案,修改了电源管理方案,引入了S.M.A.R.T(自我监控)。
7.ATA-4(UltraATA、UltraDMA、UltraDMA/33、UltraDMA/66)接口。这一新标准将PIO-4下的最大数据传输速率提高了一倍,达到33MB/s或66MB/s。它还引入了总线占用的新技术,利用PC机的DMA通道减轻了CPU的处理负荷。要使用Ultra-ATA,需要一个空闲的PCI扩展槽。如果将UltraATA硬盘卡插入ISA扩展槽,设备无法达到其最大传输速率,因为ISA总线的最大数据传输速率仅为8 MB/s..其中,Ultra ATA/66(即Ultra DMA/66)是目前主流台式机硬盘采用的接口类型,其最大外部数据传输速率为66.7 MB/s..
8.串行ATA接口,即新的串行ATA,是英特尔公司在今年IDF(英特尔开发者论坛)上发布的下一代外设产品中将采用的接口类型。顾名思义,它以连续串行的方式传输数据,同一时间只会传输65,438+0位数据。这种方法可以减少接口的管脚数,全部工作用4个管脚完成(1管脚发送,2管脚接收,3管脚上电,4管脚接地)。
这可以减少功耗和发热。最新的硬盘接口类型ATA-100是串行ATA,这是最初的规范,它支持的最大外部数据传输速率是100 MB/s,上面介绍的两款IBM Deskstar 75GXP和Deskstar 40GV是最早采用这种ATA-100接口类型的产品。2001第二季度将推出Serial ATA 1x标准产品,可以提升150mb/s的数据传输速率,对于Serial ATA接口来说,一台同时有两块硬盘的电脑是分不出主盘和从盘的,每个设备对电脑主机都是主控,这样我们可以节省很多跳线时间。
第四,光盘技术
在不断更新硬盘的磁头、电机、接口的过程中,存储数据的磁盘也在更新。一般来说,早期硬盘的盘面都是用塑料材料作为盘面基体,再涂上磁性材料形成硬盘的盘面。
其次,继塑料基板之后,又引入了铝材作为硬盘的基板。现在市面上的IDE硬盘一般都采用铝材作为硬盘的基板。但是最新的硬盘盘片采用玻璃作为基板,可以让硬盘更加光滑,更加坚固,另外玻璃材质在硬盘高速旋转时稳定性更高。IBM最新的Deskstar 75GXP和Deskstar 40GV都是用玻璃作为硬盘的基板。
动词 (verb的缩写)其他技术
对于硬盘的历史发展来说,除了上面提到的四点之外,还有各种硬盘附加技术,比如硬盘数据保护技术、防震技术,这些技术随着硬盘的发展而不断更新,但一般来说,不同的硬盘厂商都有自己的一套硬盘保护技术,比如量子数据保护系统DPS、防震系统SPS;数据保护系统MaxSafe和ShockBlock振动保护系统;西部数据的数据保护系统,数据安全指南,等等。这些保护技术都是在原有技术的基础上引入第二代、第三代……等技术。
另外,随着硬盘的不断发展,硬盘的数据缓存也在不断增加。早期IDE硬盘的数据缓存只有128KB甚至更小,但当时2MB的数据只能在高端SCSI硬盘上看到。当然,随着存储技术和高速内存价格的降低,IDE硬盘的数据缓存增加到了256KB,然后就是512KB。目前主流IDE硬盘的数据缓存是2MB。
从以上硬盘的历史发展可以看出,硬盘总是朝着更大容量、更高速度、运行更稳定的方向发展。以前是这样,现在是这样,将来也是这样。