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硬盤的發展史

2016-10-21 09:39:58    中國質量萬里行    文/姜子塵    點擊:

  按照計算機之父馮諾依曼的計算機原理,硬盤無疑是計算機的最核心部件之一。伴隨著計算機的飛速發展,在這幾十年當中,硬盤也是有著質的飛躍與突破。時至今日,計算機存儲設備硬盤可分為HHD和SSD兩種。無疑,SSD無論從數據的讀寫速度上還是從硬盤的使用壽命和環境上都比傳統的硬盤要好很多。與生俱來的讀寫速度決定了市場最終會選擇SSD,可以說在民用這一塊,SSD取代HHD是一種大勢所趨。

  那么接下來我們有所偏向的來講下HHD(機械硬盤)的發展史。或許對有些朋友還是有些樂趣的。

  全球首款硬盤是IBM于1956年研發成功,并命名為IBM 350 RAMAC。從1956年到2016年,這一期間傳統機械硬盤的發展有著天翻地覆的變化。從一開始的大體積小容量,到現在的超小體積超大容量。時光鎖定在1956年,當全球首款硬盤面世的時候,它的體積有兩個冰箱那么寬,里面裝有五十個直徑為兩英寸的磁盤,硬盤的重量高達一噸,這樣的體積繼和重量足以讓人目定口呆,時光飛速發展,現在的微硬盤、CF硬盤僅僅才硬幣大小,這樣的變化不禁讓人咋舌。

  人類科技的發展不僅僅能從簡單的一句話中來概括了。

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  硬盤從14英寸到8英寸、5.25英寸直至3.5英寸,然后又從2.5英寸到1.8英寸,再到1英寸和0.85英寸,它是怎樣的發展有著怎樣的經歷呢?下面我們按照時間的縱軸來具體說下硬盤的發展史。

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  我們穿越時間的迷霧,溯回過去,鎖定在20世紀50年代中期,雖然那個時候人們已經在磁帶或者之帶上打孔進行記錄數據,但是如果想在某一個存儲介質上找到特定的數據,那是非常麻煩的事情,往往需要花費數小時的時間來尋找,其工作效率很是低下,而且過程非常繁瑣。就是因為當時的存儲技術是順序存儲。而當時在IBM實驗室的那些革命派,就像通過某種技術達到隨機存儲,從本質上提高存儲介質的讀取速度。Al Hoagland是當時18個參與這一項目的成員之一,那個時候他還在大學里面讀研究生。

  事后他說,當時的那種氛圍就像是一種火箭點火發射,沒人知道這樣的項目之后會發生什么樣的后果,也沒人能知道就算真的研制出來,會有什么樣的反響和回饋。經過四年的研發,皇天不負有心人,終而研制出具有對計算機起到革命性的產品,正是這一產品,對今后計算機的發展起到決定性的影響。那就是統計控制隨機存取法(Random Access Method for Accounting Control,RAMAC)”。這個商用磁盤存儲系統就是RAMAC 305,當時那個時候這家伙有兩個冰箱那么寬,內部安裝了50個直徑兩英尺的磁盤,重量約1噸,當時可以存儲“驚人”的500萬個字符(5MB)。雖說,現在看來卻很小很小的容量。但是在當時卻已經是取得了非常了不起的成就。

  隨著時間的流逝,時針指向60至70世紀。

  時間轉移到1962年,這個時候,14寸硬盤已經占據市場的主導地位,直到70年代中期,14英寸的硬盤幾乎占據了市場全部份額,幾乎所有的這些設備都出售給大型計算機制造商。物以稀為貴,由于當時的條件限制,那個時候的硬盤并不是普通人所能用得起的,而且容量也不過幾百兆。高昂的費用從而使得硬盤只能在高端領域流通。民用——可望而不可即。

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  上面的三張圖片就是當時硬盤的大小,為了方便大家比較,能有個更加直觀的影響,我們來用易拉罐做對比。是不是很明顯的看出來當時硬盤是多么的龐大,而實際上真正的大小比一個微波爐的體積還要大。通過這樣的一個硬盤應該很容易的判斷出當時計算機的體格得有多大,不過到了80年代末期,8英寸硬盤就已經誕生,體積也相應減小了不少。

  ◎ 頑強支撐,終成正果!8寸硬盤發展坎坷不容易。

  時間指向1978-1980年,這個時候8英寸的小型硬盤逐漸被研發出來,其中包括Shugart Assaciates、Micropolis、priam和昆騰這些老牌硬盤廠商,不過容量依舊很小僅為10M、20M、30M以及40M,但是相比14英寸確實是小巧了很多也輕便了很多,所以在當時這些個硬盤收到需求大容量大型計算機制造廠商的冷落,在這樣的市場情況下,這些硬盤繼而進入新的多媒體應用,小型計算機。

  8英寸的產品對于當時小型計算機來說是個重要的性能標準,容量和單位存儲的成本還有讀取速度在當時都是非常優秀的,隨后幾年,隨著8寸硬盤生產商的技術上的改進,以極快的速度擴大產品的容量,而且單位存儲密度也極大的增強,這樣使得8英寸的硬盤單位存儲成本要低于14英寸硬盤存儲成本,市場是明智的,在這樣的條件下,8英寸硬盤很快成為市場霸主。

  時間轉到了1980年,這個時候,硬盤的體積終于又發生了變化,下面圖片上的這款硬盤是當時世界上首款5.25英寸硬盤驅動器ST-506,作為首款面向臺式機的硬盤,5.25寸的出現具有一定積極意義,那么對于我們這些80后第一次接觸計算機的,其中的硬盤也是從5.25寸硬盤接觸的,雖然他的容量也只有5M,但,卻帶動了整個計算機存儲器的發展。

  看到這里大家應該有所感觸,是的,它的容量同樣也只有5M。與第一代硬盤有著一樣的容量,然而體積卻大規模縮小。這正是驗證了一句話——濃縮就是精華。事實上確實是是把第一代的精華全部濃縮處理了。

  時隔四年,時間轉到1984年,世界上第一款3.5寸硬盤誕生并面世,可是在當時誰也沒有料到,這樣的體積,現在會成就如此偉大的時代,剛出現的時候正如當初8寸的一樣,究其原因就是成本太高,容量也太小,難以滿足人們的需求,到了88年,也只有不到一半的計算機廠商使用這款硬盤。

  知道90年代,3.5寸硬盤才贏來了他的輝煌時光,5.25寸硬盤已經到了遲暮之年,不僅因為5.25英寸的硬盤轉速不能提的太高,從而影響磁頭的平均尋道時間,而且在可靠性和硬件成本上或多或少都是存在了一定的問題,因此后來的硬件廠商都放棄了5.25寸硬盤的設計思路,轉向了3.5寸和2.5寸。

  轉眼就到2.5寸硬盤的出現了,1989年繼而推出了一種2.5寸硬盤,也因此他一度成為硬盤行業的焦點,知道90年代以后個個廠商都紛紛生產出自己的2.5寸硬盤。也就是那個時候起,知道現在2.5英寸硬盤一直占據市場主導地位。

  到了1992年,更加輕便的迷你硬盤誕生了,1.8寸的洋硬盤的大小已經達到和名片一樣大小,小巧便捷省電更加體現出來。不過在另一方面要比2.5英寸的硬盤要貴很多,所以通常情況下都不會在筆記本上用到,使用群體都是多媒體設備,當然部分 MINI筆記本也會使用1.8寸盤。

  隨著科技的發展,便捷設備逐漸出現,更小的1英寸硬盤相繼投入市場。就目前來看,東芝的0.85超迷你硬盤已經面世,這是就目前為止,全球最小的機械硬盤。

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