蓦然回首,已是年过半百

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1956年，世界上公认的第一个磁盘系统IBM 350 RAMAC诞生，讫今已过50年。此间发生了许多值得记录的大事，更具有特别的意义的事。如今硬盘技术已发展的非常成熟，并仍然保持着向更高速度、高性能、更低的单位成本目标奋进。

目前，从市场上势力分布局面上来看，硬盘巨头行列中的希捷科技仍稳居榜首，并于2006年完成了对硬盘行业内第二大品牌迈拓的收购（始于2005年末但实际在2006年完成），收购行动对迈拓系列的产品带来的影响是明显的，在销量排行榜上与西部数据（WD）换座次已成定局。其余品牌的市场份额本身差距较远，像日立、三星、富士通等品牌在市场份额上相差不太大，排名也无较大波动。

今天，硬盘在技术方面也已取得了新的重大突破，如3.5英寸垂直记录技术的实际应用，混合式硬盘的诞生等等。时间脚步在渐渐远去，今后会如何呢？我们就从硬盘产品近几年所走过的历程开始畅想吧。

一、来自硬盘内部的变革

・垂直记录技术的应用

垂直记录技术其实早在19世纪就被丹麦科学家Valdemar Poulsen提出来了，那个时候还没有计算机，他只是以磁性方式来记录声音。直到上世纪七十年代，号称垂直记录技术之父的日本科学家Shun-ichi Iwasaki才系统的阐述了垂直记录技术的理论。今天，我们终于可以真真切切的看到垂直记录技术的硬盘了。

继世界上第一款成功量产，并采用垂直记录技术来存储数据的2.5英寸硬盘希捷Momentus 5400.3之后，全球硬盘界老大希捷又在06年了首款3.5英寸垂直记录技术硬盘Cheetah 15K.5。不仅在容量上比前一代产品翻了一倍，高达300G。同时在性能上也提升了近30%，平均故障间隔时间长达140万小时，是一款定位于高端企业级用户的产品。

由于垂直记录技术是把纵向记录的磁盘排列改变，由以盘片表面平衡（图1）改为与盘片表面垂直（图2），这样则可以在以前只能放一个磁场的空间内，放置更多的垂直磁场。如此一来，垂直记录技术在硬盘的读取速度上就有了一个重大的突破。试想与过去的硬盘读取相比，在相同的单元间隔下，垂直记录硬盘可以存储更多的数位，那么对于相同硬盘的转速则可以读取更多的内容，从而大大提高了文件读取的速度。

另外我们都知道硬盘容量取决于单盘容量的大小和单盘片数，由于单盘的片数受到硬盘体积大小以及生产成本等多方面的因素限制，一般都在五片以内。而垂直记录技术以其高密度的存储优势，使得单盘容量得到了更大的提升，为硬盘容量的进一步扩张扫清了技术障碍。目前产品中希捷的7200.10系列的最大的单盘容量就可以高达180G以上。

・混合式硬盘的诞生

为了解决笔记本电脑提高存取数据速度与降低耗电率之间的矛盾，硬盘专家们想到了将省电的闪存与高速硬盘相结合的方式（图3）。2006年6月，希捷就了这么一款名为Momentus 5400 PSD的混合式硬盘。它结合两种储存装置的优点，将其应用于笔记本电脑，既可提高硬盘的性能，又延长了电池的续航力，平均可以增加三十分钟的笔记本使用时间。

我们知道开机和休眠恢复首先得通过硬盘中的磁盘转动，而由于闪存式的高速缓存利用，可将经常存取的数据写入闪存的快取中，大大缩短了开机和休眠恢复的时间。同时，因为闪存得到了充分的发挥，缩短了磁盘旋转的时间和次数，进而延长电池的续航力，还使得硬盘的损耗更小，延长了硬盘的使用寿命。

对于2006年11月的Windows Vista操作系统来说，混合式硬盘有了更好的用武之地，其“ReadyBoost”功能就是专门针对新一代的混合式硬盘而设计的。但是与混合式硬盘竞争的还有其他技术，是把闪存混合到硬盘更快还是以Intel的方案，把闪存安装到主板上更能提升系统性能呢？以及实际能获得的性能如何，这一切仍有待进一步测试。

二、来自硬盘外部的变革

・容量的成倍增长

假如时光再倒流几年，可能我们觉得40G的硬盘就已经足够了。但随着应用软件和娱乐软件如各种游戏的需求逐步提升，所占空间越来越大，大概在2003年末，80G硬盘成了主流。而2006年，垂直记录技术又让80GB已经成为即将淘汰名单上的一员，160GB－250GB成为标准配置。国内单主机配置4000元以上到5000元之间的价位上，这个容量段成为最庞大的阵容。而80GB将仅仅只能依靠几十元的价格优势生存在一个狭小空间上。

目前市场上，容量最大的是希捷Barracuda 7200.10 750G硬盘。它采用了目前最高的SATA 3Gbps传输接口，支持NCQ技术，采用7200rpm、4盘片8磁头/16MB的高容量缓存配置，是目前世界上最高容量的3.5寸桌面级硬盘。750G硬盘的诞生之后，希捷已经暗示，2007年就有TB级别的产品来临。而最近1.8英寸的微型硬盘产品线上也已经由东芝获得了单硬盘100GB的成绩。富士通则实现了2.5英寸300GB 的记录。

・SATA2.5接口的广泛应用

与容量飞速发展并驾齐驱的还有接口方面的规格提升，SATA工作小组将规范从1.0/1.0a提升到目前最终版本2.5后，以3.0Gbps 以及热插拔、NCQ等综合性能成为目前最主流的接口规范规格。虽然目前硬盘的内部传输速率还没到1.5Gbps的SATA1.0规范上限，不过人们喜欢新的产品以及更高的规格。而且，接口规格的提升并不会带来多少成本的增加。于是不但SATA rev2.5 诞生了，下一代的SATA 规范也已经在协商制定，譬如高达6Gbps的速率、8米长的线缆等新的特性也正逐步浮出水面。SATA接口与IDE接口区别不但是精简了线缆，也带来更多提升性能的优点（图4）。

当然，目前仍未解决的是硬盘的内部传输速率性能的提升上，故此增加接口速度带来的性能提升也并不显著。更高规格的接口目前只是作为一个卖点以及未来产品提升性能保留了升级空间而存在。所幸目前市售产品中，SATA rev2.5 以及1.0/1.0A产品都已经相当贴近，用户选购的时候即便本身的主板平台不支持SATA rev2.5，也应该考虑更高标准的产品。

三、最终用户们所乐见的变化

・价格频跌，市场竞争激烈

就仍占有很大市场的主流80G硬盘来说，目前的价格已降至340元至390元之间，而用户关注度明显的160G硬盘，已降至目前的450元至550元左右，降幅也比较明显。400GB以上的硬盘价格则都在千元以上。80GB目前作为最低价格的入门级别选择，地位也接近被淘汰，最后也将随着产品升级而让出主流首选的位置。

随着硬盘技术的发展和成熟，容量越来越高的硬盘涌现市场，如希捷酷鱼7200.10 系列中，最低规格已经是160GB起跳。虽然希捷声明不会通过产品的降价谋求对市场份额作出任何改变，但事实上希捷抬高入门型号的容量规格已经对其他厂商造成了很大压力。

硬盘产业是一个高资金、技术密集的行业，更高的产量必然能维持厂商的竞争力，处于首位的希捷正是处于这个状态。收购迈拓后，更奠定了这个地位。不管承认与否，希捷事实上已经呈现出一个可能垄断市场的姿态，这正是我们普通消费者所担心的。

四、展望未来，硬盘产品发展热点话题

・用户需求与性能、价格不均衡发展的苦恼

硬盘的容量越来越高，整体价格也越来越低，但市面上80G硬盘仍旧有庞大的需求，这是什么原因造成的呢？对于国内许多用户来说，购买力决定了区区几十元的价格差异也会造成选择。160G、250G的硬盘容量要成为主流，对于这部分用户来说，还很远。但是从厂商角度来说，最低成本的单盘片单磁头结构下，就是成本的下限产品，继续生产不过是为了消耗剩余的配件而已。

更高的性能产品虽然有采用垂直记录技术的产品或者以纯Dram实现存储的I－RAM或者基于NANDFlash闪存的电子硬盘出现，却依旧不能改变硬盘仍旧是PC性能瓶颈的问题。用户更企盼的提升性能而不是容量方面的诉求仍然没解决的好办法。也许PRAM等新存储方案能解决问题，却仍距离现实太远。

・发展同时也隐约看到困境

硬盘从当年电冰箱大的体积才具备5MB的容量，发展到如今3.5英寸标准体积的750GB容量，已经给了我们太多的惊喜和实惠，同时也留给了我们无尽的想像和期待。在体积上，各厂家在积极开发大容量2.5英寸硬盘的同时，也把目光投向了小型化的发展方向（图5、图6）。在技术上，希捷希望首先采用一种名为“热辅助磁性写入”(heat-assisted magnetic recording)的技术，对存储单元进行加热来辅助记录写入，而加热用的精密定位激光器已经由富士通宣布取得突破。

日立则希望首先采用名为“规则媒介”(patterned media)的技术。在这种技术中，存储信息的单元会宛如“点”一样彼此相互独立。两家公司都计划在明年1TB容量的硬盘，虽然这是高端的应用，但从中不难看到我们的存储技术已经发展到了一个崭新的历史阶段。

当然，这些科技不会很快就可以实用化，垂直记录技术也是因为原有的存储技术达到了极限后才投入到产品中去的。事实上目前的应用对高容量产品的需求实际也没达到那么渴求的水平。按希捷科技的说法，HMR热辅助写入会到2009年才会投入，因为就目前而言，垂直记录技术仍有不少潜力。

随着HTPC、蓝光、宽带网络、数字电视等等新一代应用的普及、Vista的以及众多高画质的游戏、图形卡普及，硬盘的容量将仍旧会往高容量的方向发展，但是性能方面仍然不会在短期内得到突破性的提高。基于闪存原理的电子硬盘虽然有希望取代一部分2.5英寸以下尺寸硬盘，却仍不足以撼动盘片式硬盘在海量存储方面的优势。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。