筆記本硬盤(pán)發(fā)展回顧

走向何方 ?
　　筆記本硬盤(pán)的技術(shù)發(fā)展主要圍繞速度、容量和穩(wěn)定性這三點(diǎn)進(jìn)行。而三者的短板最明顯的就是速度，筆記本硬盤(pán)的速度似乎一直差強(qiáng)人意。運(yùn)行多個(gè)程序時(shí)，硬盤(pán)燈頻頻亮起，即便使用最高配置的雙核處理器和2GB雙通道內(nèi)存，在運(yùn)行PhotoShop等大型軟件時(shí)，硬盤(pán)燈還是不能休眠。因此，硬盤(pán)速度直接影響著整個(gè)筆記本電腦系統(tǒng)的效率。

　　SSD近期難取代傳統(tǒng)硬盤(pán) ?
　　固態(tài)硬盤(pán)不存在一般硬盤(pán)上的活動(dòng)部件，因此，使用時(shí)不必?fù)?dān)心沖擊或震動(dòng)這些對(duì)于普通硬盤(pán)來(lái)說(shuō)常見(jiàn)的危險(xiǎn)。隨著時(shí)間推移，固態(tài)硬盤(pán)的成本最終將會(huì)低于目前我們使用的傳統(tǒng)硬盤(pán)。當(dāng)然，這款產(chǎn)品還不是十分成熟，最大的問(wèn)題在于這款基于NAND閃存技術(shù)的產(chǎn)品目前的最大容量只有32GB，按照三星等半導(dǎo)體廠商發(fā)布的技術(shù)路線圖，容量上將逐漸逼近傳統(tǒng)硬盤(pán)，它的發(fā)展成熟只是時(shí)間問(wèn)題。

　　但現(xiàn)在就斷言NAND會(huì)取代傳統(tǒng)筆記本硬盤(pán)還為時(shí)過(guò)早。NAND技術(shù)在可擦寫(xiě)壽命以及保存時(shí)間方面有著先天性缺陷，而且其寫(xiě)入速度展示也難以令人滿意。NAND型閃存的單晶體管與普通晶體管非常類(lèi)似，但是它加入了浮柵和控制柵。浮柵的主要作用是存儲(chǔ)電子，位于晶體管導(dǎo)電溝道的上方，而且還包裹著一層硅氧化膜絕緣體。然而，也正是因?yàn)檫@樣的工作原理，NAND會(huì)隨著使用次數(shù)的增加而產(chǎn)生壞塊，而且數(shù)據(jù)可以保存10年以內(nèi)，甚至可擦寫(xiě)次數(shù)也僅僅是十萬(wàn)次左右。

　　盡管硬盤(pán)的實(shí)際工作壽命一般只有5~8年，但只要不去破壞它，數(shù)據(jù)保存100年都不成問(wèn)題。而在可擦寫(xiě)次數(shù)上，硬盤(pán)幾乎是無(wú)限的，僅僅憑借這兩項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，NAND就難以撼動(dòng)硬盤(pán)的霸主地位。

　　現(xiàn)在，SDD固態(tài)硬盤(pán)之所以沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用到筆記本電腦，除了成本因素以外，穩(wěn)定性也是不可忽視的原因。此外，盡管基于NAND的SDD固態(tài)硬盤(pán)有著不錯(cuò)的讀取速度，可是其寫(xiě)入速度以及隨機(jī)讀取速度還很不理想，這些都是困擾SDD固態(tài)硬盤(pán)普及的絆腳石。保守估計(jì)，5年以內(nèi)，傳統(tǒng)硬盤(pán)還是筆記本電腦首選的存儲(chǔ)設(shè)備，NAND型閃存發(fā)展還要再闖關(guān)。

　　MRAM帶來(lái)的速度快感 ?
　　如果說(shuō)混合式硬盤(pán)是筆記本硬盤(pán)在兩年內(nèi)的發(fā)展目標(biāo)，固態(tài)硬盤(pán)是五年內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)，那么MRAM(Magnetic Random Access Memory)則可以認(rèn)為是未來(lái)十年的技術(shù)走向。

　　MRAM是一種非易失性的磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器，所謂“非易失性”是指關(guān)掉電源后，仍可以保持記憶完整，功能與目前極為流行的閃存芯片類(lèi)似；而“隨機(jī)存取”是指CPU讀取資料時(shí)，不一定要從頭開(kāi)始，隨時(shí)可用相同的速率，從內(nèi)存的任何部位讀寫(xiě)信息。MRAM運(yùn)作的基本原理與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器類(lèi)似，就如同在硬盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)一樣，數(shù)據(jù)以磁性的方向?yàn)橐罁?jù)，存儲(chǔ)為0或1。它存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具有永久性，直到被外界的磁場(chǎng)影響之后，才會(huì)改變這個(gè)磁性數(shù)據(jù)。因?yàn)檫\(yùn)用磁性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所以MRAM在容量成本方面大幅度降低。

　　但MRAM的磁介質(zhì)與硬盤(pán)有著很大不同。它的磁密度要大得多，也相當(dāng)薄，因此產(chǎn)生的自感和阻尼要少得多，這也是MRAM速度明顯快于硬盤(pán)的重要原因。當(dāng)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，MRAM中的磁極方向控制單元會(huì)使用相反的磁力方向，以使數(shù)據(jù)流水線能同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)操作而不延誤時(shí)間。

　　目前，MRAM幾乎是速度與穩(wěn)定性的完美結(jié)合，但是其容量卻很難做大，因此短時(shí)間內(nèi)也無(wú)法取代硬盤(pán)的地位。為了更好地爭(zhēng)奪MRAM市場(chǎng)的先機(jī)，IBM與Infineon Technologies公司正聯(lián)手發(fā)展，這種合作并不僅僅是技術(shù)與生產(chǎn)的組合，而是研發(fā)上的互相支持。盡管容量明顯不足的MRAM在傳統(tǒng)筆記本硬盤(pán)面前還是后來(lái)者，但其未來(lái)發(fā)展無(wú)疑值得關(guān)注。

　　RAMDISK聯(lián)姻固態(tài)硬盤(pán) ?
　　RAMDISK技術(shù)也是我們值得關(guān)注的，其核心思想就是以內(nèi)存來(lái)取代硬盤(pán)。技嘉在去年就推出了RAMDISK，這種產(chǎn)品以板卡形式存在，通過(guò)SATA總線工作。RAMDISK提供了多個(gè)內(nèi)存插槽，用戶可以直接以擴(kuò)展內(nèi)存的形式來(lái)擴(kuò)容。

　　從應(yīng)用層面來(lái)看，RAMDISK的速度優(yōu)勢(shì)無(wú)可比擬，讀寫(xiě)速度足足是硬盤(pán)的好幾倍，并且隨機(jī)存儲(chǔ)速度非?？欤恢皇荝AMDISK是易失性的存儲(chǔ)介質(zhì)，即斷電后就會(huì)丟失所有數(shù)據(jù)，盡管通過(guò)電池可以來(lái)暫時(shí)保留數(shù)據(jù)，但這項(xiàng)產(chǎn)品還是不適合長(zhǎng)期存儲(chǔ)，只適合應(yīng)用在對(duì)速度要求極高的場(chǎng)合。

　　雖說(shuō)RAMDISK不可能成為筆記本電腦的唯一存儲(chǔ)設(shè)備，但如果和固態(tài)硬盤(pán)結(jié)合，RAMDISK的可擦寫(xiě)壽命就可以彌補(bǔ)固態(tài)硬盤(pán)的最大不足，這種組合存儲(chǔ)的方式順應(yīng)著未來(lái)的發(fā)展潮流。

　　小辭典 ?
　　MR與GMR是什么 ?
　　80年代末，IBM研發(fā)了MR磁阻磁頭技術(shù)，磁阻磁頭是基于磁致電阻效應(yīng)工作的，核心是一片金屬材料，其電阻隨磁場(chǎng)變化而變化。磁阻元件連著一個(gè)十分敏感的放大器，可以測(cè)出微小的電阻變化。之后IBM又開(kāi)發(fā)了 GMR巨磁阻磁頭技術(shù)，它是在MR技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)成功的新一代磁頭技術(shù)，現(xiàn)在生產(chǎn)的硬盤(pán)全都應(yīng)用了GMR磁頭技術(shù)。GMR巨磁阻磁頭與MR磁頭一樣，是利用特殊材料的電阻值隨磁場(chǎng)變化的原理來(lái)讀取盤(pán)片上的數(shù)據(jù)，但GMR磁頭使用了磁阻效應(yīng)更好的材料和多層薄膜結(jié)構(gòu)，比MR磁頭更敏感，相同的磁場(chǎng)變化能引起更大的電阻值變化，實(shí)現(xiàn)更高的存儲(chǔ)密度，MR磁頭能夠達(dá)到的盤(pán)片密度為每平方英寸3Gb-5Gb，而GMR磁頭每平方英寸可以達(dá)到10Gb-40Gb以上。GMR比MR具有更高的信號(hào)變化靈敏度，從而使硬盤(pán)的單碟容量可以做得更高，最新的磁頭技術(shù)為第四代GMR磁頭技術(shù)。

　　筆記本電腦硬盤(pán)大事記 ?
　　1992年 IBM推出第一款PIO-0傳輸模式的筆記本硬盤(pán)，容量為270MB； ?
　　1994年 IBM首次在其筆記本硬盤(pán)上采用MR磁頭技術(shù)； ?
　　1996年 FDB流體動(dòng)態(tài)軸承電機(jī)第一次推出。 ?
　　2000年 IBM推出第一款5400rpm筆記本硬盤(pán)Travel Star 32GH； ?
　　2002年 東芝發(fā)布其1.8英寸筆記本硬盤(pán)，厚度僅為8mm； ?
　　2002年 東芝發(fā)布9.5mm的2.5英寸5400rpm筆記本硬盤(pán)MK4019GAX，擁有16MB緩存； ?
　　2003年 日立發(fā)布第一款7200rpm的2.5英寸筆記本硬盤(pán)Travelstar 7K60； ?
　　2004年 富士通推出業(yè)界第一款2.5英寸Serial ATA硬盤(pán)MHT20xxBH； ?
　　2006年 Intel發(fā)布Napa迅馳移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)，硬盤(pán)由并口開(kāi)始向串口過(guò)渡； ?
　　2006年 垂直磁記錄(PMR)技術(shù)開(kāi)始推廣應(yīng)用，進(jìn)一步催生大容量產(chǎn)品； ?
　　2006年 結(jié)合了閃存和傳統(tǒng)硬盤(pán)優(yōu)勢(shì)的混合硬盤(pán)開(kāi)始陸續(xù)上市。 ?