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硬盤技術發(fā)展路程漫談
溫徹斯特，磁記錄不得不說的名字
要說到硬盤等磁記錄存儲設備，溫徹斯特技術是不得不提的名詞。這個技術的誕生奠定了磁存儲設備構造的基礎。或許夸張一點，如果沒有溫徹斯特技術，或許我們就無法見到今天的硬盤等各種磁存儲設備。那究竟什么是溫徹斯特技術？事實上徹斯特技術是一系列系統(tǒng)設計的統(tǒng)稱，它的主要內容有：1．磁頭、盤片、主軸等運動部分密封在一個殼體中，形成一個頭盤組合件（HDA），與外界環(huán)境隔絕，避免了灰塵的污染。2．采用小型化輕浮力的磁頭浮動塊，盤片表面涂潤滑劑，實行接觸起停。即平常盤片不轉時，磁頭�？吭诒P片上，當盤片轉速達一定值時，磁頭浮起并保持一定的浮動間隙。這樣簡化了機械結構，縮短了起動時間。采用溫徹斯特技術，磁頭與磁盤是一一對應的，磁頭讀出的就是它本身寫入的，信噪比等等都比可換的要好，因此存儲密度提高了，存儲容量也增加了。
IBM自3340系列硬盤開始使用溫徹斯特技術，后來IBM又推出了改進之后的小型硬盤驅動器，安裝在當時IBM推出的62－PC產品上。隨著時代的變遷，CDC公司和日本NEC等也相應推出了20．3厘米直徑盤片的硬盤驅動器。隨后盡管硬盤幾經變遷，但外觀和內部構造和原理都同這些硬盤驅動器沒有太大的區(qū)別。
盡管溫徹斯特技術解決了磁存儲的若干問題，但是其本身依然受到盤片制造工藝的制約。好在人們開發(fā)出了一種表面濺射工藝來為鋁盤片進行涂層。通過這樣的工藝，能夠制造出表面非常光滑的盤片，這樣就能顯著提高硬盤的存儲密度。
存儲密度，硬盤不懈追求的目標
縱觀硬盤的發(fā)展歷史，我們不難看出硬盤的制造商們一直在追求兩個目標，那就是速度和存儲密度。如何在有限的空間內容納下更多的數據是廠商們頭痛的問題。既然硬盤是磁存儲設備，那開發(fā)更加靈敏的磁頭和提供更加清晰的信號就成了提高存儲密度的關鍵。于是我們看到了MR（磁阻）磁頭和GMR（巨磁阻）磁頭。GMR巨磁阻磁頭與MR磁頭一樣，是利用特殊材料的電阻值隨磁場變化的原理來讀取盤片上的數據，但是GMR磁頭使用了磁阻效應更好的材料和多層薄膜結構，比MR磁頭更為敏感，相同的磁場變化能引起更大的電阻值變化，實現更高的存儲密度。在準確識別信號方面，我們還擁有了PRML?Partial Response Maximum Likelihood，局部相應最大相似性?讀取技術。
SATA、SCSI、PATA，三大接口之爭
如果問現今硬盤技術的焦點是什么，那毫無疑問的是SCSI、SATA（串行ATA）和PATA（并行ATA）之間的爭奪。先讓我們來看看SCSI，SCSI就是指Small Computer System Interface?小型計算機系統(tǒng)接口?，它最早研制于1979年，原是為小型機研制出的一種接口技術。目前SCSI有眾多的延伸規(guī)格，其中包括了：SCSI－1、SCSI－2、Fast SCSI、Wide SCSI、ULTRA SCSI、Ultra Wide SCSI、ULTRA 2 SCSI、WIDE ULTRA 2 SCSI、Ultra 160/m SCSI、Ultra320 SCSI。SCSI相對于其他標準有著適應面廣，能夠連接15個設備，能夠提供多任務操作特性，CPU占用率低，具有高帶寬等優(yōu)勢，牢牢地占據著高端硬盤接口的統(tǒng)治地位。
再讓我們來看看PATA（并行ATA）。作為IDE設備的標準接口，PATA的設計之初便是為了提供一種廉價、快速簡單的設備接口。PATA接口發(fā)展到今天最高傳輸率已經達到了133Mbps。但是讓人頭痛的寬大電纜和較低的效能使人們最終將其拋棄。但是毫無疑問，盡管PATA已經略顯過時，但是PATA產品占據著絕大部分硬盤市場。
最后讓我們看看SATA接口。SATA全稱是Serial ATA接口，就是串行ATA接口的意思。顧名思義，SATA與PATA最大的不同就在于SATA是串行的。SATA標準1．0的傳輸率為150Mbps，盡管對比PATA沒有大幅的增加，但是因為其串行的工作原理，使得SATA的效率在很多情況下能夠超越PATA，而SATA采用的6pin的串行電纜，也有效地解決了PATA接口連接電纜過寬阻礙機箱散熱的問題。
縱觀三種硬盤接口，PATA逐步被SATA取代已經是必然的趨勢，剩下的只是個時間問題。而SCSI因為其自身的優(yōu)勢，恐怕地位一時間難以動搖。同時SCSI的倡導廠商也開始著手制定串行SCSI標準，或許到時候串行SCSI全面取代SCSI接口才是真正的大勢所趨。
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