geminigao

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mickeylm

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luckyjun

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lemon1229

学习了，好多都不知道啊

锋回血舞

期待SSD硬盘上市

ergao

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。  

ergao

牢牢锁住数据： 硬盘安全防护技术  
　　笔记本硬盘往往储存着用户的重要数据，除了广泛采用的指纹识别、智能卡等安全技术之外，笔记本硬盘从数据存储安全性以及防止泄密这两个角度也在不断发展。

　　整机厂商：硬盘主动式保护  
　　以往保护硬盘的方法基本采用的都是被动式方法，如安全气垫、硬盘保护架等，这类安全措施均是以不变应万变的方式来保护硬盘安全。而随着笔记本电脑普及，面对的外部环境也越来越复杂，单单被动式的保护措施已不能满足当前商务应用的需要，此时笔记本电脑的整机厂商就研发了不少主动保护方法。  

　　主动式硬盘保护系统(简称APS)的原理在于它能够检测笔记本在运动中的加速度。当笔记本电脑处在静止时，它的加速度是零；而在空中自由落体时，它的加速度就瞬间变化，突然撞击或运动中颠簸的加速度则是一个大于零，上限不定的数值。APS通过读取加速度的大小、频度和时间来决定是否在运动中停止读写数据，并把磁头收回到停靠区。

　　APS并不会因为误判断而影响正常使用，因为当它检测到重复性振动(比如在路面不平坦的公路上)时，会自动调整灵敏度，确保笔记本电脑稳定工作，而不会使系统挂起。需要说明的是，这是基于软硬件的防护方案，且需要在开机状态下才能发挥作用。因此，物理上的防护同样是不可或缺的。

　　硬盘厂商：盘片硬件加密  
　　这项技术是硬盘厂商实现数据保护的方案，希捷、日立等厂商已经在2007年及之后出货的新型硬盘上提供这种功能。

　　如希捷推出的全盘片加密技术，已经应用在Momentus 5400 FDE这款2.5英寸的笔记本硬盘上。全盘片加密技术的原理非常简单，就是在硬盘上采用集成的硬件加密芯片，自动对写入硬盘的所有用户数据进行加密，并在读取时解密。加密和解密的速度与接口的传输速度完全相同，不会导致硬盘性能下降。支持该功能的固件还允许开启和关闭加密功能，改变主密码和用户密码，或将密钥存储到另一个位置。加密芯片独立于操作系统，对操作系统透明，而且利用支持管理功能，可以恢复丢失的密码。  

　　全盘片加密技术是硬件加密技术，它的安全性比普通的BIOS密码和系统密码高得多，在使用的时候也方便得多，不用频繁地输入密码。采用这种技术的硬盘即使遗失，由于明文密钥不在硬盘上，也不必担心里面的数据被人利用。虽然采用全盘片加密技术的硬盘售价比普通硬盘高，但它出色的保密性能将会受到军方和商务用户的青睐。

　　小常识  
　　单碟容量对于提高速度的帮助  
　　单碟容量的提高就是盘片磁道密度(每英寸的磁道数)的提高，磁道密度的提高不但意味着提高了盘片的磁道数量，而且在磁道上的扇区数量也得到了提高，所以盘片转动一周，就会有更多的扇区经过磁头而被读出来，这也是相同转速的硬盘单碟容量越大内部数据传输率就越快的一个重要原因，对于低转速小尺寸的笔记本硬盘而言非常重要。此外单碟容量的提高使线性密度(每英寸磁道上的位数)也同步提高，有利于硬盘寻道时间的缩短。

ergao

Vista带来的契机：混合式笔记本硬盘  
　　既然固态硬盘暂时还难以取代传统硬盘，那么有没有折中方案呢？其实，微软在推广Vista 操作系统时已经给出了明确答案——混合式硬盘。早期的混合式硬盘原型配备了128MB闪存，微软建议缓存容量“越大越好”，因此现在混合式笔记本硬盘都至少配备了1GB闪存。  

　　闪存构成的这块存储空间被映射成硬盘日常使用最频繁的扇区。而且，这个映射关系可根据实际情况实时调整。如果这块空间足够大，关机前的内存映像可被写进缓存区里，到时直接休眠关机即可，无须花时间将数据写进硬盘。系统上电时，由于上次的休眠数据被保存在缓存区，系统自检无误后即可将缓存区数据读进内存，操作系统可在1秒钟内启动完毕。

　　据微软预计，使用混合式硬盘最高可节省80%的耗电。原因在于混合式硬盘能让传统机械式硬盘在使用时进入睡眠状态，数据读写和存取在非易失性的闪存中进行。混合式硬盘可特别发挥优势的平台就是Windows Vista。Vista“ReadyDrive”功能即针对混合式硬盘技术设计，而且这不会让硬盘的成本提高太多，是短期内有望普及的技术。

　　但混合式硬盘技术也并非是十全十美。和SSD固态硬盘一样，混合式硬盘也使用NAND型闪存，一旦固定的区域被反复读写，寿命就成为令人担心的问题。因此，已有厂商准备在混合式硬盘中内置更大容量的闪存，并且内建一种检测机制，以便及时弃用存在隐患的闪存区。总的说来，混合式硬盘的稳定性还是高于SSD固态硬盘，而且成本也要平易得多，依然可以实现大容量存储。

　　矛盾引发变革： 垂直磁化技术详解  
　　对于笔记本硬盘来说，本身较小的盘体尺寸以及不便多碟封装的结构特点使之急于寻求容量上的快速突破。

　　存储密度提高遭遇难题  
　　笔记本硬盘内封装的盘片数不可能很多，单碟容量的突破就显得很有必要。单碟容量的提高意味着厂商研发技术的提高，这不仅使硬盘容量得以提升，而且还会带来硬盘性能的相应提升。在硬盘发展初期，提升磁盘的存储密度十分容易，此时就是更大的单碟容量。然而，在当前阶段，厂商却在提高存储密度上遭遇了难题。

　　盘片是在铝制合金或者玻璃基层的超平滑表面上依次涂敷薄磁涂层、保护涂层和表面润滑剂等形成的。笔记本硬盘盘片以4200rpm~7200rpm的转速转动，磁头做往复的直线运动，可以在盘片上的任何位置读取或写入信息。微观地看，盘片上的薄磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成。多个磁颗粒(约100个左右)组成一个记录单元来记录1bit信息——0或1。

　　这些微小的磁颗粒极性可以被磁头快速改变，且一旦改变之后可以较为稳定地保持，磁记录单元间的磁通量或者磁阻变化分别代表二进制中的0或者1。磁颗粒的单轴异向性和体积影响磁颗粒的热稳定性，而热稳定性的高低则决定了磁颗粒状态的稳定性，也就是决定了储存数据的正确性和稳定性。但是，磁颗粒的单轴异向性和体积受限于磁头能提供的写入场以及介质信噪比的限制，当磁颗粒的体积太小时，能影响其磁滞的因素就不仅仅是外部磁场了，些许热量就会影响磁颗粒的磁滞(譬如室温下的热能)，从而导致磁记录设备上的数据丢失，这种现象就是“超顺磁效应”。  

　　垂直磁化存储技术出招  
　　为了尽可能地降低“超顺磁效应”，业界通过提高磁颗粒异向性、增加热稳定性来解决。磁颗粒异向性的提高固然使得磁记录介质更加稳定，但必须同时提高写入磁头的写入能力。另外，磁颗粒体积的缩小，也需要进一步提高读取磁头的灵敏度，于是MR磁阻磁头和GMR巨磁阻磁头相继应运而生。GMR磁头技术的水平记录区域密度已经达到了每平方英寸133Gb以上，然而这样的密度还远远不够，为了实现更大的存储密度，必须再缩小磁颗粒，此时“超顺磁效应”就成为最头疼的问题。

　　垂直磁化记录从微观上看，磁记录单元的排列方式有了变化，从原来的“首尾相接”的水平排列，变为了“肩并肩”的垂直排列。磁头的构造也有了改进，并且增加了软磁底层。这一改变直接解决了“超顺磁效应”，并且可以将硬盘的单碟容量提高到400GB左右，这为今后的容量突破提供了充足空间。

　　垂直记录的另一个好处是相邻的磁单元磁路方向平行，磁极的两端都挨在一起，而纵向记录相邻的磁单元只在磁极一端相接，因此这项技术对于稳定性的改进也是颇有成效的。

　　此外，垂直磁化技术的出现对于硬盘速度贡献巨大，我们可以期待更高的内部传输率。更为重要的是垂直磁化与高转速技术相结合。在磁盘存储密度大幅度提高之后，高转速变得更有实际意义。此前笔记本硬盘尽管实现了7200rpm，但实际持续内部传输率却并不高。而当垂直磁化技术普及应用之后，我们有望看到笔记本硬盘顺利迈向7200rpm级别，并展现出更出色的性能。