在機械硬碟領域,空氣充填式技術縱橫數十載。在我們使用的臺式機、筆記本硬碟,當中的磁頭依據空氣動力學懸浮於磁碟碟片的表面。如果我們將硬碟裡的空氣抽空,磁頭下落將直接和磁碟碟片接觸,留下不可逆轉的劃痕損傷。
拒絕同質化 企業首選HGST氦氣硬碟幾大優勢
進入2014年,機械硬碟出現突破性發展,HGST推出業界首創的全封閉硬碟盤體,將惰性氣體「氦」充填在內更是前所未有,它帶來的好處也是顯而易見的,和其他硬碟廠家拉開技術差距。並且HGST在短短一年時間內,在氦氣硬碟跨越兩代硬碟技術--垂直磁記錄技術、疊瓦式磁記錄技術。
氦氣硬碟究竟為何物,它依靠什麼技術取代空氣充填式技術,它的具體優勢在哪裡?今天我們將就這些問題進行深入探討。
2006年誕生垂直磁記錄技術至今已有7年,期間硬碟容量增長8倍、性能增長4倍,遺憾的是它難以為繼。HGST另闢蹊徑從「硬碟封閉、充填氣體技術」著手,突破硬碟容量受「盤抖動」、固有每英寸軌道數(TPI)、以及軌道誤讀(TMR)的限制。
HGST於2014年推出10TB硬碟
空氣充填式硬碟結構
HGST在密封式的盤體,充填「密度只有空氣1/7」的惰性氣體--氦。較低密度的氦氣減小作用在磁碟轉軸上的阻力,使衝擊磁碟、擺臂的流體流動力大幅減少,因此磁碟可以靠的更近,數據軌道也可以靠得更近。這就是氦氣充填硬碟的由來。
編輯點評:獨樹一幟的氦氣填充硬碟,突破傳統硬碟的限制,輕鬆容納5-7張碟片,相對於傳統5-6碟硬碟,多出1-2碟的容量,提高單塊硬碟的16.7-20%存儲容量上限,並且它的運行溫度更低,噪音更小。
全封閉盤體、氦氣充填式技術為HGST為新一代硬碟奠定基礎,但這還需要磁頭與碟片技術革新,推動至關重要的硬碟容量增長。
硬碟擴容不外乎提高「單碟容量」、增加「碟片數量」。HGST採用全封閉硬碟、氦氣充填式技術增加 「碟片數量」,那麼在單碟容量的方面,HGST則跨越二代硬碟技術。其中氦氣硬碟率先在垂直磁記錄技術試水,取得成功後在「疊瓦式磁記錄」再下一城:
在垂直磁記錄技術之前,硬碟的磁記錄單元是縱向或稱水平磁記錄(LMR),每個存儲位的磁極粒子平輔在一個平面上。在碟片面積有限的情況下,它無法再保證硬碟穩定運行的同時,提高碟片的存儲密度。
■垂直磁記錄技術:HGST 6TB氦氣硬碟率先推出
HGST 6TB氦氣硬碟(垂直磁記錄技術)
硬碟廠家將磁記錄單元垂直排列,通過一個新增的軟磁底層以加大相鄰粒子的磁耦合,從而有助於在保證記錄質量的同時進一步提高存儲密度,垂直磁記錄技術就此誕生。
垂直磁記錄技術在硬碟歷史上最為成功,它誕生於2006年,至今仍在發揮餘熱,這段時期也是硬碟巨頭們最輝煌的時代。它締造聲名顯赫的單碟1TB硬碟,從此硬碟進入TB普及時代!HGST在此項技術與氦氣硬碟相結合,率先推出6TB硬碟。
垂直磁記錄技術縮小了數據磁軌與讀寫磁頭之間的距離,卻已是強弩之末。由於物理限制,讀寫磁頭的體積已無法再縮小,碟片的存儲密度很難再提升。
■疊瓦式磁記錄技術:最大10TB氦氣硬碟誕生
HGST 10TB氦氣硬碟(疊瓦式磁記錄技術)
山窮水盡的垂直磁記錄技術催生「疊瓦式磁記錄(SMR)技術」,作為新一代存儲技術,疊瓦式磁記錄技術使介質的結構發生了質的變化,通過重疊磁軌--類似於屋頂的層疊瓦片,重新調整了數據存儲的方式,進而提高了磁軌密度和單位面積存儲密度。
編輯點評:疊瓦式磁記錄對於提升磁碟的存儲密度(單碟存儲的數據量)具有重要作用,能夠提升高達25%的碟片存儲密度。不過它對硬碟的性能提升更類似於補丁的作用,革新但不是革命。HGST最先在8TB氦氣硬碟試水疊瓦式磁記錄技術,通過改進生產目前最大容量10TB的氦氣硬碟。
未來數年,HGST還將更為先進的熱輔助存儲技術應用在氦氣硬碟,硬碟容量和性能進入新的發展時期。
7張碟片的10TB氦氣硬碟,它比之3.5英寸硬碟,會不會更大更厚更重呢?相信不少網友會帶有這樣的疑問。它的容量對比傳統4TB硬碟提高150%,但是它的重量卻沒有增加,運行的溫度更低、功耗更小。
■10TB硬碟尺寸大小:
7碟裝10TB硬碟的尺寸大小和主流3.5英寸硬碟差不多,氦氣充填式技術進一步縮小磁碟之間的間隔距離。相同體積的3.5英寸盤體,氦氣充填硬碟可以容納多2張碟片或者增加150%更大容量(相對於「採用空氣充填式技術的HGST硬碟」)。
HGST 10TB氦氣硬碟的重量和7K4000相當
■10TB硬碟重量:690克
氦氣充填式5碟裝硬碟的重量為690克,而7碟裝/10TB硬碟同為690克,和目前HGST 7K4000 4TB硬碟的重量大體相當。
■10TB硬碟功耗:待機僅5.3瓦
紅外熱成像下的HGST 7K4000溫度
HGST將5碟裝的氦氣/空氣充填式硬碟進行功耗對比,相關數據顯示氦氣充填硬碟節省23%的功耗。其中5碟裝版本的待機功耗為6.9瓦,7碟裝為5.3瓦。
■至關重要的性能
氦氣充填硬碟採用7200RPM馬達和SATA3.0 6Gbps速率接口,早期版本的性能和單碟1TB硬碟持平,後期10TB版本的性能將隨著接口、緩存升級而得到加強。
我們從7碟裝10TB硬碟,可算出它的單碟容量為1.42或者1.5TB,其存儲密度對比單碟1TB碟片高出至少42%,加上它的碟盤、磁頭受到的阻力更小,它的讀寫速度更為均勻、更快。
編輯點評:HGST氦氣硬碟減少磁碟和磁頭的阻力,為增加碟片的創造條件,其最大的特點容納多兩張磁碟碟片(相對於7K4000 4TB硬碟),增加150%的存儲容量。它在體積、重量、功耗、發熱均得到有效控制,並且可根據磁頭和磁碟技術,發揮不同檔次的性能。