计算机光盘软件与应用 工程技术 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌ ｉｃａｔｉｏｎｓ ２０１０年第８期 几种硬盘驱动器的特点与发展 程宏伟 （中国民航飞行学院现代教育技术中心，四川广汉６１８３０７） 摘要：硬盘驱动器是计算机中重要的存储设备。本文介绍了磁盘、固态硬盘和混合硬盘的特点及其发展过 程。 关键词：硬盘驱动器；固态硬盘；混合磁盘 中图分类号：ＴＰ３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—９５９９（２０１０）０８—００５６—０１ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｅｖｅｒａｌ Ｋｉｎｄｓ ＨＤＤ Ｃｈｅｎｇ Ｈｏｎｇｗｅｉ （Ｃｈｉｎａ Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｆｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｈａｎ ６１ ８３０７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｓｋ ｉｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｓｔｏｒｅ—ｐａｒｔ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ．Ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ＨＤＤ ｉｎｃｌｕｄｅｓ Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ Ｈａｒｄ Ｄｒｉｖｅ，ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ，ａｎｄ ｈｙｂｒｉｄ ｉｄｓｋ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＤＤ；Ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ；Ｈｙｂｒｉｄ ｄｉｓｋ 硬盘驱动器（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ，ＨＤＤ），通常被简称为硬盘， 意义上说可能是ＲＡＭ系统的自然延伸，其速度应该是固态硬盘中 是计算机尤其是ＰＣ和ＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ最基本的存储部件，其功能是存 最快的，其性能相对而言也是最好的。目前，使用ＤＤＲ２内存、存 储计算机启动和工作所需要的应用程序和数据。硬盘驱动器一般 储容量达到５００ＧＢ的ＲＡＭ的固态硬盘也已经上市。 来说，除了使用无盘技术（Ｄｉｓｋｌｅｓｓ）的计算机以外，绝大部分 （二）基于Ｆｌａｓｈ的固态硬盘。目前被广泛应用于固态硬盘 计算机都配置了硬盘驱动器，其启动和运行都离不开硬盘驱动器。 的ＮＡＮＤ型Ｆｌａｓｈ是１９８９年发明的，基于Ｆｌａｓｈ的固态硬盘也很 一、磁盘 快在９Ｏ年代中期出现。相对于基于ＲＡＭ的固态硬盘，Ｆｌａｓｈ固态 硬盘驱动器曾经在相当长的一段时间里被称为硬盘 硬盘不需要电池，能耗也要低很多，这是一个很好的品质。但 驱动器（Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ Ｈａｒｄ Ｄｒｉｖｅ），或者简称为温盘。温盘这一 Ｆｌａｓｈ固态硬盘性能远远不能同ＲＡＭ固态硬盘相比。首先，Ｆｌａｓｈ 略显古怪的名称是来源于ＩＢＭ公司在１９６８年提出的一种当时新型 的读、写能力是不平衡的，其写速度要比读速度慢很多；其次， 的磁盘结构一磁盘架构。１９７３年ＩＢＭ公司推出了全球第 Ｆｌａｓｈ的读速度同ＲＡＭ相比其差距是巨大的；更让人头疼的是 一块基于温彻斯特磁盘架构的硬盘ＩＢＭ ３３４０ 。温彻斯特磁盘架 Ｆｌａｓｈ的写寿命并不长，相对廉价的ＭＬＣ ＮＡＮＤ更只有ｌ万次左右， 构主要有如下几个特点： 很难可靠的完成频繁读写的任务，而ＲＡＭ固态硬盘不存在这样的 （一）磁盘是一种可移动读写磁头，固定磁记录盘 问题。目前主流市售的Ｆｌａｓｈ台式机固态硬盘存储容量达到了 片的磁盘存储器。磁头在伺服电机的驱动下可以沿径向移动（寻 ６０ＧＢ或８ＯＧＢ。 。 道），磁记录盘片在径向是固定的，只能随主轴旋转。 三、混合磁盘（Ｈｙｂｒ ｉｄ Ｄｉ ｓｋ） （二）一块磁盘包括头盘组件（Ｈｅａｄ Ｄｉｓｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ， 磁盘在大容量存储上的优势是无可置疑的，但 ＨＤＡ）与印刷电路板组件（Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ，ＰＣＢＡ）。 Ｆｌａｓｈ在快速存取上也有明显的优势。Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ注意到了这一事 其中头盘组件是一个无尘的密封体，容纳了高速旋转的磁记录盘 实，在Ｖｉｓｔａ和Ｗｉｎｄｏｗｓ７系统中引入ＲｅａｄｙＢｏｏｓｔ服务。如果计 磁盘、读写磁头及其伺服机构。 算机系统中存在Ｆｌａｓｈ，ＲｅａｄｙＢｏｏｓｔ服务可以基于一定的策略使 （三）磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接 用Ｆｌａｓｈ缓存磁盘上的数据。当需要存取数据时，有可能直接从 触。温彻斯特磁盘架构在技术上和商业上都非常成功，从１９７０ Ｆｌａｓｈ上读取到数据，其性能通常比从传统硬盘快８—１Ｏ倍，从而 年开始直到今天，几乎所有的主流硬盘都仍然在采用温彻斯特磁 加速系统的运行。混合磁盘的出现可能也是受到这种思想的影响。 盘架构。虽然现在的硬盘其性能相对于１９７３年的ＩＢＭ ３３４０有了 希捷的ＳＴ９５００５６２０ＡＳ是一块ＳＡＴＡ２接口的５００ＧＢ的磁 非常大的进步，但从本质上讲，仍然是温彻斯特磁盘。 盘，但内置了４ＧＢ的Ｆｌａｓｈ。ＳＴ９５００５６２０ＡＳ通过希捷所谓的 二、固态硬盘（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉ ｓｋ） “Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｅｍｏｒｙ”技术选择缓存５００ＧＢ磁盘上的数据。 受制于盘片旋转速度和磁头运动速度，磁盘平均访 这项技术能够将用户很可能重复使用的文件和数据置于硬盘的固 问时间，即使是最强悍的１５０００ＲＰＭ光纤硬盘，仍在几毫秒，温切 态部分，当用户需要使用这些数据或应用文件时，可以立即对其 斯特磁盘的存取速度很难在有比较大的提高了。固态硬盘彻底改 进行访问。综合考虑存储成本和性能提升等因素，混合磁盘有可 变了磁盘的架构，摒弃了速度较慢的机械运动的盘片和 能是未来磁盘的发展方向。 磁头，采用快闪存储器（Ｆｌａｓｈ）或用ＲＡＭ作为存储介质替代旋转 四、结论 的盘片，采用半导体器件作为控制逻辑替代伺服电机和读写磁头。 本文介绍了磁盘、固态硬盘、混合磁盘的特点及其 固态硬盘并不需要真正的移动磁头和旋转盘片，其平均访问时间 发展过程，指出磁盘虽然在存取速度上面临固态磁盘的 一般能做到０．１毫秒左右。 严峻挑战，但在存储成本上的巨大优势使其主流磁盘的地位难以 （一）基于ＲＡＭ的固态硬盘。基于ＲＡＭ的固态硬盘几乎是和 被撼动。 磁盘同步成长的。ＲＡＭ可能是同时代最快的存储介质， 参考文献： 只要为其配置后备电池，ＲＡＭ完全可以替代磁记录盘片。当然ＲＡＭ 【１］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ一０３．ｉｂｍ．ｃｏｍ／ｐｒｅｓｓ／ｕｓ／ｅｎ／ｐｒｅｓｓｒｅｌｅａｓｅ／２３７７．ＶＣＳＳ［ＤＢ／ 的存储容量可能比不上磁记录盘片，但其速度是磁记录盘片无法 ｏＬ１ 比拟的。早在１９７６年Ｄａｔａｒａｍ就曾推出过一款名为ＢＵＬＫ ＣＯＲＥ ［２］ｈｔｔｐ：／／ｓｔｏｒａｇｅ．ｄａｔａｒａｍ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ—ａｎｄ—ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ｆｉｒｓｔ—ｔｏ—ｍａｒｋｅ 的２ＭＢ的基于３２Ｋ ＲＡＭ的固态硬盘 。基于ＲＡＭ的固态硬盘某种 ｔ［ＤＢ／ＯＬ］ ５６—
