有用的知识增加了：硬盘这些年的不凡经历

时间：2020-07-17 14:45:11 来源：作者：网络

　　硬盘作为电脑的存储媒介，自诞生起就有一段不凡的经历，硬盘既提供电脑需要处理的数据，也保存电脑的处理数据的结果，硬盘不是电脑的灵魂，但却是无法舍弃的躯体。今天ALIENWARE就为玩家科普一下，有着64年历史的硬盘究竟是怎么发展过来的。

　　懵懂的发展阶段

　　在1956年，IBM公司为世界打造了第一块硬盘，至今已有64年，半个多世纪的历史。这块名叫350RAMAC的硬盘，盘片直径为24英寸，盘片数为50片，上百公斤的重量和两个冰箱大小的体积，却只能提供5MB的容量。

▲350RAMAC

　　在1973年，绰号“温彻斯特”的IBM 3340出现，两个30MB的储存单元，恰巧与当时“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量一致。IBM 3340盘片开始涂磁性材料，并且在同一个轴上装了几片盘片。这使得HDD的体积也得到了减小，是现代机械硬盘（HDD）的雏形。

▲IBM 3340

　　随后薄膜磁头技术诞生，这项技术能显著减少磁头和磁片的距离，增加数据密度。令硬盘体积可以进一步减小，读写速度可以更快，容量更大。同时期IBM推出了第一款采用薄膜磁头技术的硬盘IBM 3370。IBM 3370最初能存储571MB的数据，最高可扩展到4个单元并能和IBM System/30中型电脑搭配。硬盘来到家用机的时代马上降临。

▲薄膜磁头技术的实践应用示意图

　　闪光的分歧点

　　1980年迎来了第一个分歧点，真正的第一款GB级容量硬盘就是在同年诞生的。2.5GB的容量已经有了明显的突破，但是它的重量还是超过了500磅，想要民用还是不太现实。

▲500磅的硬盘

　　同年，两位前IBM员工创立的公司也开发出5.25英寸规格的5MB硬盘，这是首款面向台式机的产品，也意味着民用硬盘的时代已经来临。这两位前员工创立的正是如今硬盘市场上家喻户晓的希捷（SEAGATE）公司。

　　第二个分歧点在1984年，东芝超大规模集成电路研究所工程师：舛冈富士雄博士基于浮栅晶体管技术在IEDM1984会议上首先提出了闪存（Flash Memory）的概念。（小插曲：其实早在1967年，贝尔实验室的施敏博士和韩裔同事姜大元休息吃甜点时，被一层又一层的涂酱触发了灵感，他们想到在金属氧化物半导体场效电晶体中间加入一层金属层，结果发明了浮栅MOSFET。浮栅MOSFET成了后来Flash、EEPROM和EPROM的基础。）

▲常见的NAND FLASH

　　于是在1986年英特尔成立了SSD（固态硬盘）研发部门，在90年代Flash SSD诞生了，90年代末Flash SSD逐渐取代了1970年StorageTek公司(Sun StorageTek)开发的RAM SSD，也就是第一个固态硬盘驱动器，就此Flash SSD正式成为HDD真正意义上的对手。

　　技术革新的时代

　　在1997年时，GMR巨磁阻效应磁头诞生了。新磁头相比MR磁头而言更加敏感，如果说用MR磁头能够达到3～5Gb/inch2的存储密度，那么使用GMR之后，存储密度可以达到10～40Gb/inch2，相对于以前提高了8倍之多，硬盘的储存密度又一次上升。

▲GMR巨磁阻效应磁头

　　2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术（Perpendicular Recording），该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直（90度），更充分的利用储存空间。2007年，日立推出的第一款突破TB级容量的机械硬盘（HDD）。到2012年，有了第一款4T的机械硬盘(HDD)。

▲垂直写入技术让机械硬盘容量倍增，但依旧无法解决容量提升的瓶颈问题

　　受限于机械硬盘的瓶颈，从2012年后，固态硬盘（SSD）接过了机械硬盘（HDD）的旗帜，其实早在2009年，各大厂商都进入到了SSD的领域，第一款2.5英寸的1TB容量SSD硬盘也是就此诞生的，读写带宽240MB/s，215MB/s，读写延迟小于100微秒，50K读IOPS，10K写IOPS，已经甩掉HDD几条街了。

▲HDD内部构造

　　2014年3D NAND开始量产。3D NAND让闪存的存储密度更高，这使得更大的容量，更小的体积的SSD成为可能。随后的2015年，东芝和闪迪宣布推出48层TLC 3D NAND；英特尔和美光宣布推出384Gb 3D NAND；英特尔和美光宣布推出全新3D XPoint Memory，表示速度是NAND闪存的1000倍，容量密度是NAND的10倍。

▲原子储存技术或许是新的方向，理论上该技术能够在一平方英寸中存储500TB的数据。

　　在2017年各大厂商又推出可达到96层的3D NAND，几乎触碰到物理的极限，难以再进行微缩。于是全世界都在寻找新的存储介质，开发新的存储技术，逐渐从硅基，向非硅基转变，所以无论是机械硬盘还是固态硬盘，面对储存技术的革新，也终将成为历史。但无论如何，玩家都有权利享受当前最尖端的技术，ALIENWARE AURORA R11就是如此。

　　ALIENWARE AURORA R11最高可配备十代酷睿i9-10900K处理器，完美运行市面上一切3A大作，并自由驾驭每一款游戏的引擎。并且为玩家带来了更强劲的单线数据处理能力，和更全面的多线任务并行能力。即便是需要多任务同时运行的使用情景，仍旧可以让大型项目流畅如初。

　　AURORA R11的内部存储包含一个3.5英寸硬盘位，两个2.5英寸硬盘位，一个M.2 2280固态硬盘位，可扩展至 128GB HyperX FURY XMP DDR4内存，至高3200MHz传输速度，搭配 512GB SSD+1TB HDD，结合固态硬盘与机械硬盘技术的精华，用容量和速度将两者的优势发挥至极致。