⑴ 有誰知道硬碟的歷史和一些常識,分分很多,
從第一塊硬碟RAMAC的產生到現在單碟容量高達十幾GB的硬碟,硬碟也經歷了幾代的發展,下面就介紹一下其歷史及發展。
1956年9月,IBM的一個工程小組向世界展示了第一台磁碟存儲系統IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),其磁頭可以直接移動到碟片上的任何一塊存儲區域,從而成功地實現了隨機存儲,這套系統的總容量只有5MB,共使用了50個直徑為24英寸的磁碟,這些碟片表面塗有一層磁性物質,它們被疊起來固定在一起,繞著同一個軸旋轉。此款RAMAC在那時主要用於飛機預約、自動銀行、醫學診斷及太空領域內。
1968年IBM公司首次提出「溫徹斯特/Winchester」技術,探討對硬碟技術做重大改造的可能性。「溫徹斯特」技術的精隋是:「密封、固定並高速旋轉的鍍磁碟片,磁頭沿碟片徑向移動,磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸」,這也是現代絕大多數硬碟的原型。
1973年IBM公司製造出第一台採用「溫徹期特」技術的硬碟,從此硬碟技術的發展有了正確的結構基礎。
1979年,IBM再次發明了薄膜磁頭,為進一步減小硬碟體積、增大容量、提高讀寫速度提供了可能。
80年代末期IBM對硬碟發展的又一項重大貢獻,即發明了MR(Magneto Resistive)磁阻,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,使得碟片的存儲密度能夠比以往20MB每英寸提高了數十倍。
1991年IBM生產的3.5英寸的硬碟使用了MR磁頭,使硬碟的容量首次達到了1GB,從此硬碟容量開始進入了GB數量級。
1999年9月7日,Maxtor宣布了首塊單碟容量高達10.2GB的ATA硬碟,從而把硬碟的容量引入了一個新里程碑。
2000年2月23日,希捷發布了轉速高達15,000RPM的Cheetah X15系列硬碟,其平均尋道時間只有3.9ms,這可算是目前世界上最快的硬碟了,同時它也是到目前為止轉速最高的硬碟;其性能相當於閱讀一整部Shakespeare只花.15秒。此系列產品的內部數據傳輸率高達48MB/s,數據緩存為4~16MB,支持Ultra160/m SCSI及Fibre Channel(光纖通道),這將硬碟外部數據傳輸率提高到了160MB~200MB/s。總得來說,希捷的此款("捷豹")Cheetah X15系列將硬碟的性能提高到了一個新的里程碑。
2000年3月16日,硬碟領域又有新突破,第一款「玻璃硬碟」問世,這就是IBM推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV,此兩款硬碟均使用玻璃取代傳統的鋁作為碟片材料,這能為硬碟帶來更大的平滑性及更高的堅固性。另外玻璃材料在高轉速時具有更高的穩定性。此外Deskstar 75GXP系列產品的最高容量達75GB,是當時最大容量的硬碟,而Deskstar 40GV的數據存儲密度則高達14.3十億數據位/每平方英寸,這再次涮新數據存儲密度世界記錄。(網易)
硬碟歷史發展綜述
現在的IDE硬碟,容量動輒20GB,轉速則大多為7200RPM,數據緩存則是2MB,這就是現在主流IDE硬碟的標准。那你知不知道以前的硬碟是什麼樣子呢?現在大家看到的硬碟大多是3.5英寸盤,但以前的硬碟又是什麼一樣子呢?硬碟發展到今日這個樣子,又經過了多少發展過程呢?帶著這些問題,讓我們來看看硬碟的歷史發展。
最早的硬碟可算是1956年9月,IBM的一個工程小組向世界展示了第一台磁碟存儲系統IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),它的磁頭可以直接移動到碟片上的任何一塊存儲區域,從而成功地實現了隨機存儲,這套系統的總容量只有5MB,共使用了50個直徑為24英寸的磁碟,這些碟片表面塗有一層磁性物質,它們被疊起來固定在一起,繞著同一個軸旋轉。此款RAMAC在那時主要用於飛機預約、自動銀行、醫學診斷及太空領域內。普通用戶是不可能用到得,當然當時的電腦也不多,還沒有所謂的PC(Personal Computer)。
由於RAMAC龐大的體積及低效的性能,使用或者製造都非常不便,因此在1968年IBM公司又提出了「溫徹斯特/Winchester」技術,探討對硬碟技術做重大改造的可能性。「溫徹斯特」技術的精隋是:「密封、固定並高速旋轉的鍍磁碟片,磁頭沿碟片徑向移動,磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸」,這也是現代絕大多數硬碟的原型。在此項溫氏技術提出後的5年,即1973年,IBM公司製造出了第一台採用「溫徹期特」技術的硬碟,從此硬碟技術的發展有了正確的結構基礎,現在大家所用的硬碟大多是此技術的延伸。
下面讓我們分塊來介紹硬碟技術的歷史與發展。
一、磁頭技術
硬碟技術的更新換代,其中一個非常重要的技術就是磁頭技術,現在的硬碟單碟容量一般都在10GB以上,最高的單碟容量已經達到了20GB,以後硬碟的單碟容量還將繼續增大,對於單碟容量,它直接聯系的技術就是磁頭技術,磁頭技術越先進,硬碟的單碟容量就可以做得更高。
最早的磁頭是採用鐵磁性物質,它在不論磁頭的感應敏感程度或精密度上都不理想,因此早期的硬碟單碟容量均非常低,單碟低了,硬碟的總容量就受到非常大的限制,因為在一塊硬碟內封裝的碟片數是非常有限的(目前一般的硬碟封裝碟片數在3~5片)。同時早期使用的磁頭在體積上也小,它使得早期的硬碟體積上相對而言比較龐大,這給用戶的使用帶來了非常的不便。
邁拓鑽石十一代
1979年,IBM再次發明了薄膜磁頭,為進一步減小硬碟體積、增大容量、提高讀寫速度提供了可能。接著在80年代末期,IBM公司對硬碟發展做出了非常重要的一個貢獻,即研發了MR(Magneto Resistive)磁阻磁頭,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,這使得碟片的存儲密度能夠比以往20MB每英寸提高了數十倍,磁碟存儲密度提高了,單碟容量自然而然就提高了,而單碟的提高就帶動著整塊硬碟容量的增大。
在1991年,IBM公司將此項MR磁頭技術應用於3.5英寸硬碟中,使得普通電腦用戶使用的硬碟容量首次達到了1GB,從此我們使用的硬碟容量開始進入了GB數量級。現在有些用戶使用得邁拓鑽石十一代(DiamondMax 80),它能提供高達80GB的容量,這些都是從那時的MR磁頭技術開始得,當然這么高的容量最後還得歸功於GMR(GaintMagneto Resistive,巨磁阻)磁頭技術,GMR是IBM公司在MR技術的基礎上研發成功的新一代磁頭技術,它是最新的磁頭技術,現在生產的硬碟全都應用了GMR磁頭技術。GMR比MR具有更高的信號變化靈敏度,從而使得硬碟的單碟容量可以做得更高,目前最新的磁頭技術為第四代GMR磁頭技術。
二、電機技術
在硬碟中,與磁頭技術一樣重要的另一項技術就是電機技術了,它直接影響著硬碟轉速的大小。目前最快主軸轉速的硬碟即希捷公司推出的Cheetah X15(捷豹X15系列),它的主軸電機轉速高達15,000RPM。目前主流的IDE硬碟轉速為7200RPM,而主流的SCSI硬碟轉速則為10,000RPM。
早期的硬碟轉速一般只有4000RPM甚至更低,低轉速的主要原因是由於電機技術的限制,隨著技術的革新,轉速提高到了4400RPM及4900RPM,再後來就是5400RPM了。
目前還有相當大部份的IDE硬碟轉速只有5400RPM,這些產品的定位是低價位電腦市場,如上面提到的邁拓鑽石十一代(DiamondMax 80),雖然它能提供最高容量達80GB,但其轉速卻只有5400RPM。在5400RPM後,推出的即7200RPM,這也是目前最高的IDE硬碟轉速。
[Seagate Barracuda ATA] [Seagate Cheetah X15]
這里提一個比較優秀的電機技術是希捷公司獨有的 Fluid Dynamic Bearing (FDB) 電機,它在1996年第一次推出,現在已經發展到了第三代技術,最新推出的7200RPM Barracuda ATA III(希捷新酷魚三代)採用的就是FDB III電機技術,它能有效降低噪音,減少震動,延長壽命和增強對震動的抵抗能力。電機技術發展了,直接影響的就是硬碟主軸轉速的提高,而轉速就決定著硬碟的尋道時間。當然在提高硬碟主軸轉速的同時需要考慮得是硬碟的發熱量及振動問題,還有就是硬碟的工作雜訊問題。所以電機技術直接決定著硬碟的快慢、工作溫度及工作雜訊等。
三、介面技術
硬碟介面一直是人們關心的技術,隨著電腦其它配件(如CPU、內存、顯示等子系統)性能的大步邁進,硬碟的介面傳輸率越來越體現出它在整個電腦系統的瓶頸效應,硬碟介面越來越受到人們的關注。
1、最早的硬碟介面要算是ST-506/412介面,它是希捷開發的一種硬碟介面,首先使用這種介面的硬碟為希捷的ST-506及ST-412。ST-506介面使用起來相當簡便,它不需要任何特殊的電纜及接頭,但是它支持的傳輸速度很低,因此到了1987年左右這種介面就基本上被淘汰了,採用該介面的老硬碟容量多數都低於200MB。早期IBM PC/XT和PC/AT機器使用的硬碟就是ST-506/412硬碟或稱MFM硬碟,MFM(Modified Frequency Molation)是指一種編碼方案 。
2、接在ST-506/412介面後發布得是ESDI(Enhanced Small Drive Interface)介面,它是邁拓公司於1983年開發的。其特點是將編解碼器放在硬碟本身之中,而不是在控制卡上,理論傳輸速度是前面所述的ST-506的2~4倍,一般可達到10Mbps。但其成本較高,與後來產生的IDE介面相比無優勢可言,因此在九十年代後就補淘汰了。
3、IDE與EIDE介面,IDE(Integrated Drive Electronics)的本意實際上是指把控制器與盤體集成在一起的硬碟驅動器,我們常說的IDE介面,也叫ATA(Advanced Technology Attachment)介面,現在PC機使用的硬碟大多數都是IDE兼容的,只需用一根電纜將它們與主板或介面卡連起來就可以了。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬碟介面的電纜數目與長度,數據傳輸的可靠性得到了增強,硬碟製造起來變得更容易,因為廠商不需要再擔心自己的硬碟是否與其它廠商生產的控制器兼容,對用戶而言,硬碟安裝起來也更為方便。
4、ATA-1(IDE)介面,ATA是最早的IDE標準的正式名稱,IDE實際上是指連在硬碟介面的硬碟本身。ATA在主板上有一個插口,支持一個主設備和一個從設備,每個設備的最大容量為504MB,ATA最早支持的PIO-0模式(Programmed I/O-0)只有3.3MB/s,而ATA-1一共規定了3種PIO模式和4種DMA模式(沒有得到實際應用),要升級為ATA-2,你需要安裝一個EIDE適配卡。
5、ATA-2(EIDE Enhanced IDE/Fast ATA)介面,這是對ATA-1的擴展,它增加了2種PIO和2種DMA模式,把最高傳輸率提高到了16.7MB/s,同時引進了LBA地址轉換方式,突破了老BIOS固有504MB的限制,支持最高可達8.1GB的硬碟。如你的電腦支持ATA-2,則可以在CMOS設置中找到(LBA,LogicalBlock Address)或(CHS,Cylinder,Head,Sector)的設置。其兩個插口分別可以連接一個主設備和一個從設置,從而可以支持四個設備,兩個插口也分為主插口和從插口。通常可將最快的硬碟和CD—ROM放置在主插口上,而將次要一些的設備放在從插口上,這種放置方式對於486及早期的Pentium電腦是必要的,這樣可以使主插口連在快速的PCI匯流排上,而從插口連在較慢的ISA匯流排上。
6、ATA-3(FastATA-2)介面,這個版本支持PIO-4,沒有增加更高速度的工作模式(即仍為16.7MB/s),但引入了簡單的密碼保護的安全方案,對電源管理方案進行了修改,引入了S.M.A.R.T(Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology,自監測、分析和報告技術)。
7、ATA-4(UltraATA、UltraDMA、UltraDMA/33、UltraDMA/66)介面,這個新標准將PIO-4下的最大數據傳輸率提高了一倍,達到33MB/s,或更高的66MB/s。它還在匯流排佔用上引入了新的技術,使用PC的DMA通道減少了CPU的處理負荷。要使用Ultra-ATA,需要一個空閑的PCI擴展槽,如果將UltraATA硬碟卡插在ISA擴展槽上,則該設備不可能達到其最大傳輸率,因為ISA匯流排的最大數據傳輸率只有8MB/s 。其中的Ultra ATA/66(即Ultra DMA/66)是目前主流桌面硬碟採用的介面類型,其支持最大外部數據傳輸率為66.7MB/s。
8、Serial ATA介面,新的Serial ATA(即串列ATA),是英特爾公司在今年IDF(Intel Developer Forum,英特爾開發者論壇)發布的將於下一代外設產品中採用的介面類型,就如其名所示,它以連續串列的方式傳送資料,在同一時間點內只會有1位數據傳輸,此做法能減小介面的針腳數目,用四個針就完成了所有的工作(第1針發出、2針接收、3針供電、4針地線)。
這樣做法能降低電力消耗,減小發熱量。最新的硬碟介面類型ATA-100就是Serial ATA是初始規格,它支持的最大外部數據傳輸率達100MB/s,上面介紹的那兩款IBM Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV就是第一次採用此ATA-100介面類型的產品。在2001年第二季度將推出Serial ATA 1x標準的產品,它能提高150MB/s的數據傳輸率。對於Serial ATA介面,一台電腦同時掛接兩個硬碟就沒有主、從盤之分了,各設備對電腦主機來說,都是Master,這樣我們可省了不少跳線功夫。
四、碟片技術
在硬碟磁頭、電機及介面不斷更新的過程中,存儲數據的碟片也在更新中,一般而言,早期的硬碟的碟片都是使用塑料材料作為碟片基質,然後再在塑料基質上塗上磁性材料就可構成硬碟的碟片。
其次於塑料基質後推出的採用鋁材料作為硬碟碟片基質,現在市場上的IDE硬碟一般來說都是使用鋁材料作為硬碟碟片基質。而最新的硬碟碟片則是採用玻璃材料作為碟片基質,採用玻璃材料能使硬碟具有更多的平滑性及更高的堅固性,此外玻璃材料在硬碟高轉速時具有更高的穩定性。IBM公司最新推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV就是採用玻璃材料作為硬碟碟片基質。
五、其它技術
對於硬碟的歷史發展來說,除了上面介紹的四大點外,其它還有各種硬碟的附加技術,如硬碟數據保護技術及防震技術,它們也隨著硬碟的發展而不斷更新,但一般而言,不同硬碟廠商都有自己的一套硬碟保護技術,如昆騰的數據保護系統DPS、震動保護系統SPS;邁拓的數據保護系統MaxSafe、震動保護系統ShockBlock;西部數據公司的數據保護系統Data SafeGuide(數據衛士)等等。這些保護技術都是在原有技術的基礎上推出第二代、第三代…等技術。
此外硬碟的數據緩存也隨著硬碟的不斷發展而不斷增大,早期IDE硬碟的數據緩存只有128KB甚至更小,而那時2MB的數據的只能在高端的SCSI硬碟上看到。當然隨著存儲技術及高速存儲器價格的降低,IDE硬碟的數據緩存增加到了256KB,而接下來就是512KB了,目前主流的IDE硬碟數據緩存則為2MB。
從上面的硬碟歷史發展中,可以看出硬碟總是朝著容量更大、速度更多、運行更穩定的方向發展得,以前是這樣,現在也是這樣,將來也必然是這樣。
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作者:麥子啊
第一章 小小乞丐
更新時間2010-7-8 18:28:59 字數:3070
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這部作品的故事背景設定在《神界:原罪》的數個世代後,相較於前作出身和種族等關系將近一步深化,游戲將包含更大的發掘要素。