笔记本硬盘发展回顾

笔记本硬盘发展回顾

走向何方  
　　笔记本硬盘的技术发展主要围绕速度、容量和稳定性这三点进行。而三者的短板最明显的就是速度，笔记本硬盘的速度似乎一直差强人意。运行多个程序时，硬盘灯频频亮起，即便使用最高配置的双核处理器和2GB双通道内存，在运行PhotoShop等大型软件时，硬盘灯还是不能休眠。因此，硬盘速度直接影响着整个笔记本电脑系统的效率。

　　SSD近期难取代传统硬盘  
　　固态硬盘不存在一般硬盘上的活动部件，因此，使用时不必担心冲击或震动这些对于普通硬盘来说常见的危险。随着时间推移，固态硬盘的成本最终将会低于目前我们使用的传统硬盘。当然，这款产品还不是十分成熟，最大的问题在于这款基于NAND闪存技术的产品目前的最大容量只有32GB，按照三星等半导体厂商发布的技术路线图，容量上将逐渐逼近传统硬盘，它的发展成熟只是时间问题。

　　但现在就断言NAND会取代传统笔记本硬盘还为时过早。NAND技术在可擦写寿命以及保存时间方面有着先天性缺陷，而且其写入速度展示也难以令人满意。NAND型闪存的单晶体管与普通晶体管非常类似，但是它加入了浮栅和控制栅。浮栅的主要作用是存储电子，位于晶体管导电沟道的上方，而且还包裹着一层硅氧化膜绝缘体。然而，也正是因为这样的工作原理，NAND会随着使用次数的增加而产生坏块，而且数据可以保存10年以内，甚至可擦写次数也仅仅是十万次左右。

　　尽管硬盘的实际工作寿命一般只有5~8年，但只要不去破坏它，数据保存100年都不成问题。而在可擦写次数上，硬盘几乎是无限的，仅仅凭借这两项优势，NAND就难以撼动硬盘的霸主地位。

　　现在，SDD固态硬盘之所以没有大规模应用到笔记本电脑，除了成本因素以外，稳定性也是不可忽视的原因。此外，尽管基于NAND的SDD固态硬盘有着不错的读取速度，可是其写入速度以及随机读取速度还很不理想，这些都是困扰SDD固态硬盘普及的绊脚石。保守估计，5年以内，传统硬盘还是笔记本电脑首选的存储设备，NAND型闪存发展还要再闯关。

　　MRAM带来的速度快感  
　　如果说混合式硬盘是笔记本硬盘在两年内的发展目标，固态硬盘是五年内的发展趋势，那么MRAM(Magnetic Random Access Memory)则可以认为是未来十年的技术走向。

　　MRAM是一种非易失性的磁性随机存储器，所谓“非易失性”是指关掉电源后，仍可以保持记忆完整，功能与目前极为流行的闪存芯片类似；而“随机存取”是指CPU读取资料时，不一定要从头开始，随时可用相同的速率，从内存的任何部位读写信息。MRAM运作的基本原理与硬盘驱动器类似，就如同在硬盘上存储数据一样，数据以磁性的方向为依据，存储为0或1。它存储的数据具有永久性，直到被外界的磁场影响之后，才会改变这个磁性数据。因为运用磁性存储数据，所以MRAM在容量成本方面大幅度降低。

　　但MRAM的磁介质与硬盘有着很大不同。它的磁密度要大得多，也相当薄，因此产生的自感和阻尼要少得多，这也是MRAM速度明显快于硬盘的重要原因。当进行读写操作时，MRAM中的磁极方向控制单元会使用相反的磁力方向，以使数据流水线能同时进行读写操作而不延误时间。

　　目前，MRAM几乎是速度与稳定性的完美结合，但是其容量却很难做大，因此短时间内也无法取代硬盘的地位。为了更好地争夺MRAM市场的先机，IBM与Infineon Technologies公司正联手发展，这种合作并不仅仅是技术与生产的组合，而是研发上的互相支持。尽管容量明显不足的MRAM在传统笔记本硬盘面前还是后来者，但其未来发展无疑值得关注。

　　RAMDISK联姻固态硬盘  
　　RAMDISK技术也是我们值得关注的，其核心思想就是以内存来取代硬盘。技嘉在去年就推出了RAMDISK，这种产品以板卡形式存在，通过SATA总线工作。RAMDISK提供了多个内存插槽，用户可以直接以扩展内存的形式来扩容。

　　从应用层面来看，RAMDISK的速度优势无可比拟，读写速度足足是硬盘的好几倍，并且随机存储速度非常快；只是RAMDISK是易失性的存储介质，即断电后就会丢失所有数据，尽管通过电池可以来暂时保留数据，但这项产品还是不适合长期存储，只适合应用在对速度要求极高的场合。

　　虽说RAMDISK不可能成为笔记本电脑的唯一存储设备，但如果和固态硬盘结合，RAMDISK的可擦写寿命就可以弥补固态硬盘的最大不足，这种组合存储的方式顺应着未来的发展潮流。

　　小辞典  
　　MR与GMR是什么  
　　80年代末，IBM研发了MR磁阻磁头技术，磁阻磁头是基于磁致电阻效应工作的，核心是一片金属材料，其电阻随磁场变化而变化。磁阻元件连着一个十分敏感的放大器，可以测出微小的电阻变化。之后IBM又开发了 GMR巨磁阻磁头技术，它是在MR技术的基础上研发成功的新一代磁头技术，现在生产的硬盘全都应用了GMR磁头技术。GMR巨磁阻磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，实现更高的存储密度，MR磁头能够达到的盘片密度为每平方英寸3Gb-5Gb，而GMR磁头每平方英寸可以达到10Gb-40Gb以上。GMR比MR具有更高的信号变化灵敏度，从而使硬盘的单碟容量可以做得更高，最新的磁头技术为第四代GMR磁头技术。

　　笔记本电脑硬盘大事记  
　　1992年 IBM推出第一款PIO-0传输模式的笔记本硬盘，容量为270MB；  
　　1994年 IBM首次在其笔记本硬盘上采用MR磁头技术；  
　　1996年 FDB流体动态轴承电机第一次推出。  
　　2000年 IBM推出第一款5400rpm笔记本硬盘Travel Star 32GH；  
　　2002年 东芝发布其1.8英寸笔记本硬盘，厚度仅为8mm；  
　　2002年 东芝发布9.5mm的2.5英寸5400rpm笔记本硬盘MK4019GAX，拥有16MB缓存；  
　　2003年 日立发布第一款7200rpm的2.5英寸笔记本硬盘Travelstar 7K60；  
　　2004年 富士通推出业界第一款2.5英寸Serial ATA硬盘MHT20xxBH；  
　　2006年 Intel发布Napa迅驰移动计算平台，硬盘由并口开始向串口过渡；  
　　2006年 垂直磁记录(PMR)技术开始推广应用，进一步催生大容量产品；  
　　2006年 结合了闪存和传统硬盘优势的混合硬盘开始陆续上市。