有容乃大的时代
我们的视野·产品与技术
数据爆炸时代
在IT20年中,硬盘的接口、缓存和转速都经历了多次进化,但最引人注目的,还是硬盘的容量。20年前硬盘的容量不过120MB,而到今天最大的硬盘容量已经达到3TB,足足提升了25000倍!
容量提升突飞猛进
20年间,硬盘的容量惊人地提升了25000倍,而硬盘厂商在增加硬盘容量时,主要通过两种手段:一个是增加存储碟片的数量,但受到硬盘整体体积和生产成本的限制,碟片数量一般都在5片以内;而另一个办法就是增加单碟容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。举个简单的例子,在一些大型游戏中,容量相同的硬盘,使用单碟容量大的硬盘时游戏的载入和退出时间明显要比单碟容量小的硬盘更加快速。
单碟容量是随着硬盘技术的提高而提升的,在2000年时出现了单碟容量40GB的硬盘产品,但直到2001年中才全面在市场中普及。到了2002年IBM、西部数据、希捷、三星都相继推出了单碟容量60GB的硬盘产品……近几年,硬盘的单碟容量已经达到“恐怖”级别,2006年已经出现了单碟容量高达250GB的硬盘产品,2008年这一纪录被刷新到500GB!目前硬盘的最大单碟容量已经发展到了1TB,这意味着以TB为单位的超大容量硬盘的价格将进一步下降,未来我们能以更“白菜”的价格买到更大、更快的硬盘。
接口演变改善性能

硬盘接口最早是在1986年由康柏、西部数据等几家公司共同开发的ATA接口,在上世纪90年代初开始应用于PC台式机。大家都习惯把ATA接口的硬盘统称为“IDE硬盘”,IDE硬盘发展的这20年间经历了ATA-1、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口协议的变迁。
作为PC硬盘的第二种接口就是串行接口,英文缩写SATA(Serial ATA)。SATA接口作为一种新型硬盘接口技术于2000年初由Intel公司率先提出,而在2006年,SATA2接口的出现,标志着SATA硬盘全面取代了IDE硬盘。SATA2是Intel与希捷在SATA接口的基础上发展而来,其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s。
俗称的SATA3其实应该叫做SATA 6Gbps,于2009年5月份发布,其主要特点是传输速度翻番达到6Gbps。SATA3向下兼容SATA2,接口、数据线都没有变动。
转速提升步履蹒跚
转速也是标志硬盘性能的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。不过硬盘转速的发展并不是一帆风顺,由于转速提高不可避免地会遇到温度升高、磨损加大、噪音增加等问题,所以硬盘转速的提升非常缓慢。在1996年,多数硬盘的转速为4500 rpm,而到现在,撇开高端服务器使用的硬盘外,普通家用硬盘的转速也仅为7200rpm。2005年后硬盘转速的发展几乎停滞,而近两年,性能偏低的低转速硬盘作为良好的低价低功耗数据硬盘重新回归市场,并得到消费者的认可。
缓存,从32KB到64MB的飞跃!
除了转速之外,硬盘缓存也是制约硬盘性能的最重要因素之一,硬盘的缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘的读数据的过程是将磁信号转化为电信号后,通过缓存一次次地填充与清空,再填充,再清空,一步步按照PCI总线的周期送出。对于硬盘而言,缓存的重要性不言而喻。在硬盘容量为MB的时代,其高速缓存不过32KB或64KB,而硬盘发展至今,16MB的高速缓存已经成为市场的主流的,64M高速缓存也开始普及。
明日之星 固态硬盘SSD(Solid State Disk)

传统的机械硬盘由于存在机械结构,在体积、噪音及功耗方面难以令人满意,性能的提升空间也已显露出瓶颈。作为“机械硬盘未来的替代者”,新型的SSD固态硬盘的容量不断提升,而价格却稳步下降,一些高端用户已经快人一步,开始选用固态硬盘来提升电脑的整机性能。由于SSD采用闪存芯片(FLASH芯片)作为介质,相比起传统硬盘,固态硬盘的最大优点就在于它的读取速度比机械硬盘快很多,不存在任何机械结构,没有寻道时间,数据查找时间和延迟时间极短。同时固态硬盘的功耗远远低于普通硬盘,完全不用担心发热量和噪音的问题。
SSD存储产品近两年高速发展,无论在性能上还是在容量上都不断提升,而价格方面也在逐渐下降,目前很多玩家采用“混搭”的方法,将SSD作为系统盘,把原先的硬盘设为从盘。既利用高速SSD固态硬盘加快系统速度,又保留了大容量传统硬盘,以存放数据,可以说是在SSD全面普及前性价比较高的解决方案。
回顾
ATA接口经历的演变
1995年,为了配合Intel的LX芯片组,当时著名的硬盘厂商昆腾(Quantum)与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s。到了1998年2月,UDMA 66(ATA66)规格面世,再之后便是UDMA 100(ATA100),以及由硬盘厂商迈拓单独提出的UDMA 133(ATA133)……经过10多年的发展,ATA接口的技术瓶颈带来的限制日益显现,业界也开始酝酿对硬盘接口进行革新。
内部传输速率成为机械硬盘无法突破的瓶颈
硬盘作为PC三大配件之一,多年来在技术上的突破缓慢。虽然传统机械硬盘在外部传输率方面已经升级到了SATA3,但在内部传输率方面提升不大,毕竟传统机械硬盘的机械特性严重限制了数据读取和写入的速度。
《电脑报》2002年报道:IBM挥手告别
在2002年,作为硬盘领域开拓者的IBM做出了一个艰难的决定,以20.5亿美元的价格将旗下的硬盘部门出售给日立制作所。一直引领硬盘发展数十年的蓝色巨人转身离开了硬盘制造业,《电脑报》2002年第22期对其做了详细报道。
《电脑报》2010年报道:SSD剑指未来
在2010年《电脑报》第21期对金士顿的SSDnow V+ 64GB做了评测。由于SSD硬盘的价格持续走低,100GB以下的硬盘已经为游戏发烧友所能接受,其极高的响应速度和不错的平均读写速度让高端机械硬盘都望尘莫及。本篇文章首先讲解了固态硬盘的寿命问题,由于固态硬盘采用的存储介质为闪存芯片,就会遇到擦写次数的限制,而文章以正常情况下并不用太多考虑固态硬盘的寿命问题做结论,打消了消费者的疑虑。在随后的测试中,SSD硬盘的写入和读取速度比主流硬盘快了60%以上。在实际测试中,SSD硬盘也以惊艳的表现征服了传统机械硬盘。关于这款金士顿的SSD硬盘的测试也预示着硬盘行业的未来,固态硬盘会逐渐淘汰传统机械硬盘成为主流。
SATA接口的普及
SATA硬盘的普及很大程度上是靠主板推动的,早在串行硬盘正式投放市场以前,主板的SATA接口就已经准备好了。但在Intel ICH5、SIS964以及VIA vt8237这些真正支持SATA的南桥芯片出现以前,主板的SATA接口是通过第三方芯片实现的。
SSD朝小型化发展

宇瞻最新发布的SDM超小型企业级SSD硬盘,直插式设计,节约空间。
金士顿引领SSD普及风

金士顿科技作为全球存储领袖,在固态硬盘领域展现出自己的实力,目前金士顿拥有E、M、V+100和V100、V+180等多个系列固态硬盘,适用于企业用户、商务用户、电脑玩家和普通用户,加上最新发布的HyperX MAX固态硬盘,已经对传统机械硬盘市场造成了巨大压力。金士顿科技一直倡导普及固态硬盘,旗下V100和V+100系列固态硬盘以较低的价格、优良的品质,赢得了DIY爱好者们的好评。2010年,金士顿固态硬盘的市场占有率位列所有品牌的第一位,而今年Intel在最新的Z68主板中加入了RST SSD Caching技术,无疑加快了固态硬盘的普及速度,相信在 两三年内,固态硬盘将因其优秀的性能成为市场主流。
单碟容量达到1TB
就在刚刚过去的5月,希捷发布了全球第一款单碟容量为1TB的3.5英寸硬盘,该产品的存储密度高达 625 Gb/in2
写在最后:硬盘改朝换代,就看SSD
机械式硬盘作为大存储介质的主角,经历了二十年的发展,正在步入生命的尽头。作为“机械硬盘未来的替代者”,目前阻碍SSD硬盘的最大因素就是价格,但相比起几年前,制造成本已经大幅下降的SSD固态硬盘无疑开始成为市场的宠儿,受到消费者的热切关注。也许下一个存储时代,就是它的天下!