硬 盘 的 秘 密
时间：2023-01-20 04:30:00
一、 硬盘的发展历史
在磁盘系统发明之前，计算机使用穿孔纸带和磁带来存储程序和数据。这些存储方法不仅容量低，速度慢，而且有很大的缺陷：它们都是按顺序存储的。为了读取以下数据，必须从零开始读取，无法实现随机访问数据。
1956年9月，IBM一个工程组向世界展示了第一个磁盘存储系统IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl），磁头可以直接移动到盘子上的任何存储区域，从而成功实现随机存储。该系统的总容量只有5MB，一共使用了50个直径为24英寸的磁盘，磁盘表面涂有一层磁性物质，它们被折叠并固定在一起，绕着同一个轴旋转。IBM350RAMAC航空售票、银行自动化、医疗诊断、航空航天等领域都有可能引入计算机。IBM350RAMAC航空售票、银行自动化、医疗诊断行自动化、医疗诊断和航空航天。1973年，IBM又发明了Winchester(温氏)硬盘，其特点是磁头悬浮在高速旋转盘上方，而不直接接触盘，这是现代硬盘的原型。IBM随后生产的3340硬盘系统采用温氏技术，共有两个30MB的子系统。温彻斯特硬盘技术的精髓是密封、固定、高速旋转的镀磁盘和磁头沿磁盘径向移动。虽然今天个人电脑中的硬盘容量已经高达几十个GB但仍未脱离温彻斯特模式。
PC在《纽约时报》之前，硬盘系统具有体积大、容量小、速度慢、价格昂贵的特点。这是因为计算机的应用范围太小，技术和市场之间的关系相互限制，限制了整个计算机行业的发展，包括存储行业。1979年，IBM为了进一步减少硬盘体积，增加容量，提高读写速度，发明了薄膜磁头。20世纪70年代末和80年代初是微型计算机的萌芽时期，许多著名的硬盘制造商，包括希捷、昆腾和迈拓，都诞生在这段时间里。1979年，IBM的两位员工AlanShugart和FinisConner决定像5一样开发.25英寸软驱等大小的硬盘驱动器，他们离开了IBM第二年，希捷发布了第一款适合微型计算机的硬盘，容量为5MB，体积与软驱相似。当时希捷的产品赢得了苹果和IBM在大客户的青睐下，销量非常好，现已成为全球存储设备行业的领导者之一。
上图为1982年使用的IBM-XT上的一块10M硬盘，除了外观，硬盘的外观和内部结构与最先进的硬盘没有太大区别。
二、硬盘的结构和原理
从计算机系统的结构来看，内存分为内存和外存两类。内存储器与CPU负责各种软件的运行。外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机等。硬盘和软盘非常相似，它们的工作原理大致相同，不同的是软盘和软盘驱动器是分开的，而硬盘和硬盘驱动器是安装在一起的。另外，两者在使用时速度差异很大。
硬盘主要由盘片、磁头、盘片转轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等组成。
硬盘中的所有盘子都安装在旋转轴上，每个盘子平行，每个盘子的存储表面都有一个磁头，磁头和盘子之间的距离小于头发的直径，所有的磁头都连接在一个磁头控制器上，磁头控制器负责每个磁头的运动。磁头可以沿着盘子的半径移动，磁头可以定位在盘子的指定位置进行数据读写操作。硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，必须完全密封。
(一)硬盘的外部结构。
昆腾公司目前市场上常见的硬盘除外Bigfoot(大脚)系列为5.除25英寸结构外，其他结构为3英寸.25寸产品分为半高型和全高型。 常用的3.5英寸硬盘外观相似，产品标签贴在没有元件的一侧，标签上有一些与硬盘相关的内容。硬盘一端有电源插座、硬盘主、跳线器和数据线连接插座。
1.接口 包括电源插座和数据接口，其中电源插座与主机电源相连，为硬盘工作提供电力保证。数据接口是硬盘数据与主板控制器之间的传输和交换链接，根据连接方式的不同分为EIDE接口和SCSI接口等。
2.控制电路板 主要采用贴片元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动和伺服定位电路、读写电路、控制和接口电路等。电路板上还有一台高效的单片机ROM芯片，其固化软件可初始化硬盘、加电和启动主轴电机、初始通道、定位和故障检测。电路板上还安装了不同容量的高速缓存芯片。
3.固定盖板 是硬盘面板，标记产品型号、产地、设置数据等，与底板结合成密封整体，确保硬盘板和机构的稳定运行。固定盖板和板的侧面也有安装孔，以便于安装。
（二） 硬盘的内部结构
硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口和附件组成，盘头组件(HardDiskAssembly，HDA)它是硬盘的核心，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、磁盘和主轴驱动机构、前读写控制电路等。
打开外盖后的硬盘，结构一目了然
1.浮动磁头组件 由读写磁头、传动臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的组成部分。事实上，它是由集成过程制成的多个磁头的组合。采用非接触式头和盘结构加电后在高速旋转磁盘表面飞行，飞行间隙仅为0.1～0.3um，数据传输率极高。现在转速5400rpm硬盘飞高低于0.3um，有利于读取高信噪比信号，提供数据传输和存储的可靠性。
放大的磁头部分
2.磁头驱动机构 新型大容量硬盘由音圈电机和磁头驱动汽车组成，也具有高效的抗振动机构。高精度轻磁头驱动机构可以正确驱动和定位磁头，并在短时间内准确定位系统指令指定的磁道，以确保数据读写的可靠性。
3.盘子和主轴组件 磁盘是硬盘存储数据的载体。目前的磁盘大多采用金属薄膜磁盘。与软磁盘的不连续颗粒载体相比，这种金属薄膜具有更高的记录密度和高磁剩余和高矫正顽固性的特点。主轴部件包括轴瓦、驱动电机等主轴部件。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在提高，一些制造商开始采用精密机械行业的液体轴承电机技术。
4.前控电路 前放大电路控制磁头传感信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位。由于磁头读取的信号较弱，在腔内密封放大电路可以减少外部信号的干扰，提高操作指令的准确性。
(三)硬盘的工作原理
一般来说，硬盘的工作原理是利用特定磁粒子的极性来记录数据。磁头读取数据时，将磁粒子的不同极性转换为不同的电脉冲信号，然后使用数据转换器将原始信号转换为计算机可用的数据，写作操作恰恰相反。此外，为了协调硬盘和主机在数据处理速度上的差异，硬盘中还有一个存储缓冲区。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，其格式化工作也比软盘复杂，分为低格式化、硬盘分区、高格式化和文件管理系统。
硬盘驱动器正常加电后，采用控制电路中单片机初始化模块进行初始化。此时，磁头放置在盘子的中心。初始化完成后，主轴电机将启动并高速旋转。装有磁头的汽车机构将移动，浮动磁头将放置在盘子表面的00道路上，并处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统的指令信号时，通过前放大控制电路驱动音圈电机发出磁信号，根据感应电阻变化的磁头正确定位盘数据信息，解码接收到的数据信息，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。在反力矩弹簧的作用下，浮动磁头停留在盘面中心。
从上图可以清楚地看出，磁头上下靠近盘子
技 术 篇
一、硬盘接口技术的发展
1、ST－506接口
最早的IBMPC没有硬盘，它的BIOS及DOS1.0操作系统不支持任何硬盘，后来DOS2引入子目录系统，支持大容量存储设备，一些公司开始销售供应IBMPC使用的硬盘系统与控制卡和独立电源相匹配（IBMPC的电源只有63.5W，无法向硬盘供电）安装在外盒中，并通过电缆连接到插入膨胀槽的适配器。为了使用此类硬盘，必须从软驱动器开始，并加载专用设备驱动程序。
1983年，IBM推出了IBMPC的后继产品PC/XT，虽然XT仍然使用8088CPU，但是配置要高很多，加了10MB（随后的XTS机型为20MB）内置硬盘，IBM将原本放在盒子里的控制卡功能集成到接口控制卡上，形成我们常说的硬盘控制器。但是XT的BIOS硬盘读写例程仍然没有，因此接口控制卡上有一块ROM芯片，包括硬盘读写例程，一直持续到基于80286处理器的PC/AT硬盘接口控制例程的启动终于结束了加入到了主板的BIOS中。
PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘被称为MFM硬盘或ST－506/412硬盘，MFM（ModifiedFrequencyModulation）是指一种编码方案，而ST－506/412则是希捷开发的一种硬盘接口，首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST－506及ST－412。ST－506接口使用起来相当简便，它不需要任何特殊的电缆及接头，但是它支持的传输速度很低，因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了，采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。
2、ESDI接口
鉴于ST－506接口的低速度，迈拓于1983年开发了ESDI（EnhancedSmallDriveInterface）接口。这种接口把编解码器放在了硬盘本身之中，而不是控制卡上，它的理论传输速度是ST－506的2～4倍，一般可达10Mbps。
ESDI接口并没有得到广泛应用，原因之一是它的成本比较高，经过了几个版本之后，它与后出现的低成本高性能的IDE接口相比已没有优势可言，因此在进入九十年代后就逐步被淘汰掉了。Windows9x操作系统中有一个设备驱动程序叫ESDI_506.pdr，显然这个文件的名字来源于古老的ESDI和ST－506接口，但ESDI_506.pdr却是一个IDE接口的驱动程序！
3、IDE与EIDE接口
IDE（IntegratedDriveElectronics）的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA（AdvancedTechnologyAttachment）接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。
把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容，对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。
ATA接口最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据共同开发的，他们决定使用40芯的电缆，最早的IDE硬盘大小为5英寸，容量为40MB，康柏早期的386系统使用了由西部数据制造的IDE硬盘，后来康柏创办了Conner来为自己生产硬盘，但很快又把Conner出售了。ATA接口的一大特点是成本低廉，非常符合PC机的发展特点，因此很快得到大家的认同，从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口，ANSI也专门制定了ATA－1标准，1990年后生产的PC机已经普遍采用ATA接口了。
就在ATA－2成为标准之时，西部数据与希捷掀起了一场接口名称之争。西部数据提出了EIDE（EnhancedIDE）的概念，EIDE实际上包含了ATA－2和ATAPI（ATAPacketInterface）两种标准，后者是为了让CDROM、磁带机等其它设备使用ATA接口而制订的标准，因为ATA－1和ATA－2标准都只考虑了硬盘。希捷为了对付WD的市场策略，也提出了一个Fast－ATA的概念，并得到了昆腾的支持。Fast－ATA实际上就是ATA－2，相对而言，Fast－ATA比EIDE在概念上要更为清晰一些，但是由于CD－ROM驱动器的迅速发展，ATAPI标准得到了普遍应用，Fast－ATA和EIDE两种称呼都经常出现在各种场合，反而产生了很多混淆。ATA接口的最新标准是ATA－3，与ATA－2相比，ATA－3没有增加更高速率的工作模式，但改进了数据传输的可靠性，加入了一个简单的密码保护的安全方案，对电源管理方案进行了修改，并引入了S.M.A.R.T.技术，让硬盘在出错时能够向系统报告。
4、DMA 33/66
DMA 33/66并不是新的接口规范，它们只是对EIDE接口的增强。最新的UltraDMA66是指一种由Intel及Quantum公司设计的同步DMA协议。Intel810以后的芯片组（及大多数较新的非INELE芯片组）都支持此协议。传统的IDE数据传输仅仅利用了单边带的数据脉冲。DMA/66则在数据传输时使用了双边带的数据脉冲。因此，使用该技术的硬盘并配合相应的芯片组，最大传输速度可以由16MB/s提高到66MS/s。它们最大的优点在于把CPU从大量的数据传输中解放出来了，可以把数据从HDD直接传输到主存而不占用更多的CPU资源，从而在一定程度上提高了整个系统的性能。DMA/66已成为目前E-IDE硬盘接口事实上的标准。
5、SCSI接口
SCSI（SmallComputerSystemInterface）是一种与ATA完全不同的接口，它不是专门为硬盘设计的，而是一种总线型的系统接口，每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。早期PC机的BIOS不支持SCSI，各个厂商都按照自己对SCSI的理解来制造产品，造成了一个厂商生产的SCSI设备很难与其它厂商生产的SCSI控制卡共同工作，加上SCSI的生产成本比较高，因此没有像ATA接口那样迅速得到普及。SCSI接口的优势在于它支持多种设备，传输速率比ATA接口高，独立的总线使得SCSI设备的CPU占用率很低，所以SCSI更多地被用于服务器等高端应用场合。
ANSI分别于1986年和1994年制订了SCSI－1和SCSI－2标准，一些厂商在这些标准的基础上开发了FastSCSI、UltraSCSI、Ultra2SCSI（LVD）和Ultra160/m等事实上的标准。与UltraATA相似，UltraSCSI、Ultra2SCSI和Ultra160/m也是处于SCSI－2和SCSI－3（仍然还未正式确定）两种标准之间的产物。昆腾、希捷、IBM等厂商都有自己的SCSI硬盘系列产品，由于目标市场不同，这些SCSI硬盘的转速、缓存大小等指标要比同时期的IDE硬盘高得多。
EIDE硬盘的接口技术在不断进步时，SCSI硬盘的接口技术也在迅速发展。目前开始普遍采用Ultra2SCSI(LVD)传输模式。LVD代表低电压差分技术，16位Ultra2SCSI(LVD)接口的最高传输速率可达80MB/s，除了速度上的提升外，Ultra2SCSI(LVD)允许接口电缆的最大长度为12米，比起UltraSCSI的1.5米限制有了极大的进步，大大增强了设备配置的灵活性。Ultra160/mSCSI也被引入硬盘界，对硬盘在高计算量应用领域的性能扩展极有裨益，处理关键任务的服务器、图形工作站、冗余磁盘阵列（RAID）等设备将因此得到性能提升。而目前的硬盘厂商为使产品适应不同领域的需求，将Ultra160/mSCSI技术与光纤界面技术集成在一块硬盘上，使硬盘的应用领域更加广阔，不但可以支持服务器、图形工作站、冗余磁盘阵列应用，还可以支持SAN等新型应用，比如昆腾（Quantum）公司新推出的Atlas10K硬盘和AtlasⅣ硬盘就是这样的产品。
6、光纤通道
光纤通道技术具有数据传输速率高、数据传输距离远以及可简化大型存储系统设计的优点。目前，光纤通道支持每秒200MB的数据传输速率，可以在一个环路上容纳多达127个驱动器，局域电缆可在25米范围内运行，远程电缆可在10公里范围内运行。某些专门的存储应用领域，例如小型存储区域网络（SAN）以及数码视像应用，往往需要高达每秒200MB的数据传输速率和强劲的联网能力，光纤通道技术的推出正适应了这一需求。同时，其超长的数据传输距离，大大方便了远程通信的技术实施。由于光纤通道技术的优越性，支持光纤界面的硬盘产品开始在市场上出现。这些产品一般是大容量硬盘，平均寻道时间短，适应于高速、高数据量的应用需求，将为中高端存储应用提供良好保证。从技术发展看，Ultra160/mSCSI仅仅是硬盘接口发展道路上的一环而已，200MB的光纤技术也远未达到止境，未来的接口技术必将令今天的用户瞠目结舌，不妨拭目以待。
7、IEEE1394、USB
IEEE1394又称为Firewire（火线）或P1394，它是一种高速串行总线，现有的IEEE1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率，将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高，如此高的速率使得它可以作为硬盘、DVD、CD－ROM等大容量存储设备的接口。IEEE1394将来有望取代现有的SCSI总线和IDE接口，但是由于成本较高和技术上还不够成熟等原因，目前仍然只有少量使用IEEE1394接口的产品，硬盘就更少了。此外基于USB接口的硬盘也问世了，只是目前还处在试验探索的阶段，产量极小。IBM生产了一种6.4G的USB硬盘，型号是DTTA350640，它的价格要比相同指标的IDE硬盘贵一倍，其优势在于支持即插即用和热插拔，会在活动硬盘等领域得到发展。
二、硬盘新技术
随着个人电脑技术的飞速发展，在PC机中占重要地位的硬盘当然也不甘落后，硬盘所采用的新技术十分引人注目。总的来说，目前硬盘技术的发展主要集中在速度、容量及可靠性三方面。Ultra－ATA/66接口、GMR巨磁阻技术和S.M.A.R.T自我监测分析和报告技术等各项技术已普遍为各大硬盘制造商所采用，这使得硬盘在传输率、单片存储容量和监测预告技术上较以往有了很大提高。目前新型的硬盘技术主要有以下方面：
1、更高的主轴电机转速。
目前大多数硬盘的主轴电机转速一般都在5400转以上。理论上来说,转速越快,硬盘的速度越快,但提高转速受到散热、稳定性等多方面的制约,因此硬盘转速的提高是有限度的。E-IDE接口硬盘大约会以7200转/分为限。随着硬盘转速的提高,平均等待时间和平均寻道时间随之下降,平均寻道时间缩短到9ms以下。而SCSI接口的硬盘转速已提高到12000转/分以上。
2、ULTRADSP(超级数字信号处理器)的应用。
DSP每秒可以处理数以千万条指令,处理数学运算时较一般CPU快10～50倍,MAXTOR在硬盘厂商中率先引入了此项技术,用于缩短硬盘的平均寻道时间,采用ULTTRADSP技术,其单一的DSP芯片可同时提供处理器及驱动接口的双重功能,减少了其它电子零件的使用,可大幅度提高硬盘的速度可靠性。
3、高速缓存技术。
目前在硬盘上广泛采用了多段先行读出式超高速缓存器,多段先行读出式超高速缓存器可在读出和先行读出作业中,数据被存入超高速缓存器中,主机不必通过磁盘驱动器便可以直接使用这些数据,由于每一段都可以用作一个独立的缓冲器,可以在多任务环境中大大提高系统的吞吐性能。因此即使是E-IDE接口的硬盘,为了提高性能,最好也要拥有256KB的高速缓存。由于高速缓存可以提高硬盘性能,所以随着硬盘容量的加大,高速缓存就显得越来越重要。目前一些硬盘上已经采用了高达2M的高速缓存。
4、硬盘内多盘片封装技术
当平均存取时间和记录密度一定时,盘片数加倍则单位区域内的容量加倍,移动磁头寻道的可能性将减小,性能将提高。一般E-IDE接口的硬盘最多为四片盘。目前MAXTOR钻石9代的单张盘片(3.5英寸)容量达到10.08GB,如使用四片盘,即可使容量达到40GB。
5、OAW技术
在传统磁盘技术发展的上存在一个“超顺磁极限”。传统磁记录驱动器的面记录密度越来越大，当它达到20～40Gb／平方英寸时，磁盘上的磁介质就无法保持稳定的磁畴，这就是传统磁盘技术发展的理论极限。但信息技术发展对信息存储的要求却没有极限。著名硬盘厂商Seagate从去年夏天起就大力开发下一代的存储解决方案，名曰光助温盘（OAW）技术。OAW技术达到的面记录密度远高于今天的硬盘驱动器，最终将突破超顺磁极限即传统磁技术的面记录密度的理论极限。OAW技术在驱动器业界首次把光技术、磁技术和通信技术集成在一起，构成新一类的经济实惠的高容量驱动器产品。预计在下一个10年之初，OAW技术就能突破超顺磁级所限制的驱动器性能。OAW系统由：先进的光输送系统、独特的磁头设计、全新的伺服系统、等新一代记录介质子系统组成。总而言之，OAW技术是一种可靠实用的技术，可望成为下世纪提高磁盘记录密度的新手段。
6、“湿盘”（wetdisk）技术
当我们要把磁盘密度进一步增大，目前以金属薄膜盘片以及玻璃基片的“温盘技术”便无能为力了。我们知道，当磁盘密度达到一定程度时，信号便会变得更加微弱，并且相邻信号之间的干扰也更为严重。要解决只能把磁头进一步贴近盘片，但目前的磁头飞高已不到0.08微米，要进一步令磁头靠近盘片非常困难，因为这要克服磁头抖动及盘片细微凹凸等引起问题。为此，有人提出干脆把磁头紧贴磁盘（Contactrecording），就象录音机那样。但对盘片及磁头而言，这种接触是致命的，磁头与盘片会两败俱伤。于是，一种全新的盘片--“湿盘”（wetdisk）被提上的研发日程，“湿盘”可以最大限度地减少磁头与盘片的磨擦，但其中还有不少技术上与工艺上的问题有待解决。我们期待着这种新型磁盘材料的早日问世。
7.PRML(PartialResponseMaximumLikelyhood，局部响应最大相似)读取通道技术。
PRML技术最初只用在通信方面,用以解决误码率问题,该技术引入硬盘中后可有效提高数据读取及传输效率,可使硬盘容量提高30%以上,据称第三代PRML读取通道可提供高达900MBPS的内部数据传输率。PRML技术可使盘片存储更多的数据,因此既可提高单片硬盘的容量,又可加快数据传输率。PRML技术应用于硬盘信号读取时，能避免因磁道过窄造成的信号干扰，大幅度地提高盘片的密度。同时由于磁盘密度的增大，磁头在相同时间内可以读取到更多的信号，使得读取速度得以提高。而通过最大相似原理的多点采样可以把磁头读取到的信号与标准信号进行对比，以得出最匹配的信号再传送出去，从而大大地提高了数据读取的准确性。PRML技术的普遍采用，使硬盘的容量、速度、可靠性都有了不同程度的提高。
8.新型磁头技术
（1）、MR(MAGNETO-RESITIVEHEAD)
即磁阻磁头的简称。MR技术可以更高的实际记录密度、记录数据,从而增加硬盘容量,提高数据吞吐率。目前的MR技术已有几代产品。MAXTOR的钻石三代/四代等均采用了最新的MR技术。磁阻磁头的工作原理是基于磁阻效应来工作的,其核心是一小片金属材料,其电阻随磁场变化而变化,虽然其变化率不足2%,但因为磁阻元件连着一个非常灵敏的放大器,所以可测出该微小的电阻变化。MR技术可使硬盘容量提高40%以上。
（2）、GMR（GiantMagnetoresistive）
巨磁阻磁头GMR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，但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更为敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度，现有的MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit－5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁头可以达到10Gbit－40Gbit/in2以上。目前GMR磁头已经处于成熟推广期，在今后的数年中，它将会逐步取代MR磁头，成为最流行的磁头技术。
阿尔卑斯电气公司2000年4月将批量生产记录密度高达15Gbit／吋2的GMR磁头。使用该磁头，一张3.5英寸的磁盘容量大约为20GB，2.5英寸也可达到10GB的容量。 为了达到15Gbit／吋2，该公司改良了GMR磁头内部的spin valve旋转阀门膜（spin valve膜)，并在自由层中增加了导通层，采用了所谓的旋转过滤阀门膜。固定层采用的是多层式构造。 阿尔卑斯将通过GMR磁头的改良和TMR磁头两方面，将于2003年实现100Gbit／吋2磁头的实用化。
（3）、TMR
TDK公司日前成功地试制了采用TMR薄膜的TMR（tunnelingmagnetoresisitive）磁头，并制造出硬盘设备。据悉，该TMR磁头的再生输出以及面密度均与GMR磁头相同。磁头结构与GRM磁头不同，但是详细信息尚未公开。
9、层出不穷的数据保护技术
（1）S.M.A.R.T(自动检测、分析及报告)技术
使用S．M．A．R．T技术，可有效保护你的硬盘。硬盘出现故障，是一件十分令人懊恼的事情，为此，你将冒丢失重要数据的危险。不过，现在有一种对硬驱故障发出报警的方法，它就是自我监视、分析和报告技术S．M．A．R．T．。
可预测的硬驱故障是由硬驱性能逐渐恶化引起的。实际上，硬驱故障的60％都是机械性质的，对此类故障，S．M．A．R．T．可一显身手。S．M．A．R．T．可以对数据提供有效的廉价保护，使用S．M．A．R．T．可行的驱动器有助于减少数据丢失的风险，亦即避免了金钱和时间的损失，并且预先报警能让你安排更换驱动器所需的停工时间。尽管S．M．A．R．T．能有这样的帮助，但保护数据最好的方法仍是不断地定期备份，实际上，将二者结合是最好的保护方案。S.M.A.R.T技术是硬盘厂商提供的一个规范,主要目的是预防某些设备失败。提高硬盘可靠性和确保数据的连续性,已成为工业标准,因此,大多数的硬盘生产商已在向支持S.M.A.R.T技术看齐。
（2）SPS和DPS技术
SPS（ShockProtectionSystem）震动保护系统。是由昆腾公司开发，使硬盘在受到撞击时，保持磁头不受震动，磁头和磁头臂停泊在盘片上，冲击能量被硬盘其他部分吸收，这样能有效地提高硬盘的抗震性能，使硬盘在运输、使用及安装的过程中最大限度地免受震动的损坏。目前第二代保护系统（SPSII）也推出，可以更有效的防止由于外界的震动所引起的硬盘损坏
DPS（DataProtectionSystem）数据保护系统。DPS可快速自动检测硬盘的每一个扇区，并在硬盘的前300M空间定位存放操作系统或其他应用系统的重要部分。当系统发生问题时，DPS可以在90秒内自动检测并恢复系统数据，即使系统无法自举，也可以用包含DPS的系统软盘启动系统，再通过DPS自动检测并分析故障原因，尽可能保证数据不被丢失。DPS，配合QDPS测试软件，可以方便，正确的检测你的硬盘是否有损坏。当系统发生故障后，如果硬盘能通过QDPS软件的测试，则可以排除是硬盘的问题：反之，则可以肯定是硬盘发生了故障，在质保期内可要求经销商退换。
（3）ShockBlock和MaxSafe技术
ShockBlock是迈拓公司在其金钻二代硬盘上使用的防震技术，它的设计思想和昆腾的SPS相似，采用先进的设计制造工艺，在意外碰撞发生时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，减少因此而引起的磁盘表面损坏。
MaxSafe同样也是金钻二代拥有的独特数据保护技术，它可以自动侦测、诊断和修正硬盘发生的问题，提供更高的数据完整性和可靠度。Maxsafe技术的核心是ECC（ErrorCorrectionCode错误纠正代码）功能，它在数据传输过程中采用特殊的编码算法，加入附加的ECC检验位代码并保存在硬盘上，当数据重新读出或写入时，通过解码方式去除额外的检验位和原来保存的数据对照，如果编码和解码过程中发生错误，将重新读出数据并保持数据的完整性。
（4）Seashield和DST技术
Seashield是希捷公司推出的新防震保护技术。Seashield提供了由减震弹性材料制成保护软罩，配合磁头臂及盘片间的加强防震设计，为硬盘提供了高达300G的非操作防震能力。另一方面它也提供了印刷电路底板静电放电硬罩及其他防损害措施，保证硬盘的可靠性。
DriveSelfTest（DST，驱动器自我测试）功能是希捷新增的数据保护技术，它内建在硬盘的固件中，提供数据的自我检测和诊断功能，在用户卸下硬盘时先进行测试诊断，避免数据无谓的丢失。
（5）DFT技术
DFT（DriveFitnessTest，驱动器健康检测）技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术，它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测，可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。
DFT微代码可以自动对错误事件进行登记，并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析，如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数，并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念，硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。
（6）“热拔插”技术。
热拔插SCSI连接/断接功能深受市场的欢迎。在开启或关闭电源时，硬盘在活跃的SCSI总线上不会造成电源瞬变或数据失误的情况，因此热拔插功能特别适用于阵列应用程式，在拆机安装硬盘时，阵列仍可照常运作而不会中断。目前IBM、Compaq、HP等品牌服务器都采用了80针热拔插硬盘，并配有专用的硬盘架和电源。
(7)磁盘阵列技术
它起源于集中式大、中、小型计算机网络系统中，专门为主计算机存储系统数据。随着计算机网络、Internet和Intranet网的普及，磁盘阵列已向我们走来。为确保网络系统可靠地保存数据，使系统正常运行，磁盘阵列已成为高可靠性网络系统解决方案中不可缺少的存储设备。磁盘阵列由磁盘阵列控制器及若干性能近似的、按一定要求排列的硬盘组成。该类设备具有高速度、大容量、安全可靠等特点，通过冗余纠错技术保证设备可靠。RAID是由几组磁盘驱动器组成，并由一个控制器统一管理，通过在磁盘之间使用镜像数据或数据分割及奇偶校验来实现容错要求，是一种具有较高容错能力的智能化磁盘集合，具有较高的安全性和可靠性。RAID在现代网络系统中作为海量存储器，广泛用于磁盘服务器中。用磁盘阵列作为存储设备，可以将单个硬盘的30万小时的平均无故障工作时间（MTBF）提高到80万小时。磁盘阵列一般通过SCSI接口与主机相连接，目前最快的UltraWideSCSI接口的通道传输速率达到80Mbps。磁盘阵列通常需要配备冗余设备。磁盘阵列都提供了电源和风扇作为冗余设备，以保证磁盘阵列机箱内的散热和系统的可靠性。为使存储数据更加完整可靠，有些磁盘阵列还配置了电池。在阵列双电源同时掉电时，对磁盘阵列缓存进行保护，以实现数据的完整性。
（8）SAN技术
SAN(StorageAreaNetwork)是存储技术的发展方向之一，SAN是一种与传统存储方式不同的存储结构，在这种结构中存储设备，如磁盘阵列等是通过光纤通道等高速接口直接联到网络上,而不是像以前那样只作为服务器或主机的一部分，这样便于集中管理。SAN有更高的存储速度、更大的灵活性和更高的故障恢复能力。
SAN可以带来高的数据吞吐能力，并且可以通过光纤内部通道增加连接的距离。SAN会对服务器的硬盘分配方式带来巨大的改变。因为服务器可以共享SAN上的所有存储设备，人们考虑最多的是系统所需存储设备的类型。系统需要对镜像硬盘快速访问，因此需要增加EMC阵列。对那些无需快速访问的系统，可以从SAN上隔离出45G的磁盘驱动器给它单独使用。但是目前还不能把所有的SAN的设备连接在一起。建立SAN所需的互联设备例如路由器和集线器投资很大。
（9）．远程镜像技术SRDF
现代金融机构对信息资源可持续性和高可用性提出了极端苛刻的要求。应用于这些领域中的信息技术系统，就是我们通常所说的“业务关键型应用系统”。虽然传统镜像与备份技术能够部分地解决业务关键型应用系统在高可用性方面所遇到的挑战，但是因为传统镜像和备份技术在时空方面的局限性，使得它们根本无法保障关键业务在灾害或危机发生时仍然能够持续不断地稳定运行。
90年代以来，随着磁盘阵列与通信技术的飞速发展，为解决业务关键型系统可用性所面临的挑战，人们开始将着眼点转向远程镜像与数据恢复技术之上。显然，这种技术一方面要求本地和远程磁盘子系统具有高度智能化，另一当前，磁盘阵列技术的发展，正在将磁盘镜像功能的处理器负荷从处理器本身转移到智能磁盘控制器上，这种技术不但保证了我们能够做到在灾难发生的同时，实现应用处理过程的实时恢复，而且解决了在数据恢复过程中一直困扰人们的费时费力的磁带倒带操作，这就是所谓的智能磁盘存储子系统。此外，通信技术的发展使得实现异地间高速、稳定的数据交换成为了可能。现在，恢复一个任务关键型系统的信息可能仅需几分钟，而不再是传统方式下的几十个小时甚至几天了。
远程数据镜像技术SRDF，实现了数据在不同环境间的实时有效复制，而无论这些环境间相距几米、几公里，还是横亘大陆。SRDF拥有两套磁盘子系统，可分别称之为R1和R2，存放实时数据拷贝的R2子系统被安置在与存放原始数据拷贝的R1子系统不同的地点。这样就确保了在数据中心发生故障时，R2系统仍然是可用的，而且与R1是同步的。
二、硬盘的分类
硬盘是计算机中最重要的部件之一，种类有很多，除了现在最常见的台式机中使用的3.5英寸EIDE接口的产品外，还有其他各种类型“非主流”的硬盘。
1、SCSI硬盘
目前计算机中最大的速度瓶颈来自于硬盘。受制于IDE接口的局限，IDE硬盘速度
的提高已趋于极限。SCSI硬盘的外观与普通硬盘基本一致，但现在SCSI硬盘的最高转速已达到了10000转/分，平均寻道时间在6ms左右，数据传输率可达到160MB/S，尤为关键的是SCSI盘的CPU占有率非常低，在5%左右。这些都使得SCSI硬盘的性能比IDE硬盘有较大的提高。现在7200转的SCSI盘价位已到了可接受的水平，如果经济条件许可，选用SCSI盘将有效提高计算机整机性能。
除此以外，SCSI接口和EIDE接口相比还有一个很大的技术优势，那就是SCSI接口中的设备可以同时使用数据总线进行数据传输，而EIDE接口中联接在同一条数据线上的设备只能交替（占用数据线）进行传输；EIDE只能联接四块设备，而SCSI接口可以联接7至15台设备。目前SCSI硬盘接口有三种，分别是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”，就是表示接口针数的。N即窄口（Narrow），50针；W即宽口（Wide），68针；SCA即单接头（Single ConnectorAttachment）,80针。其中80针的SCSI盘一般支持热插拔。
2、活动硬盘
目前个人计算机，主要的存储设备是固定硬盘和软盘。固定硬盘为计算机提供了大容量的存储介质，但是其盘片无法更换，存储的信息也不便于携带和交换。
一般活动硬盘同样采用Winchester硬盘技术，所以具有固定硬盘的基本技术特征，速度快，平均寻道时间在12毫秒左右，数据传输率可达10M/s，容量从230MB到4．7GB。活动硬盘的盘片和软盘一样，是可以从驱动器中取出和更换的，存储介质是盘片中的磁合金碟片。根据容量不同，活动硬盘的盘片结构分为单片单面、单片双面和双片双面三种，相应驱动器就有单磁头、双磁头和四磁头之分。活动硬盘接口方式现有内置SCSI、内置EIDE、外置SCSI和外置并口等四种方式。用户可以根据自己的需求和计算机的配置情况选择不同的接口方式。
目前世界上主要有两个厂商生产活动硬盘：美国的SyQuest公司和Iomega公司。
SyQuest 生产的SparQ是一种典型的活动硬盘，大小同3．5英寸的软盘一样，只不过厚度是软盘的３倍，容量却是软盘的694倍达到了1GB。
IOMega的JAZ驱动器有高达2GB的容量和8MB/s以上的持续数据传输速度（SCSI接口的JAZ甚至能达到20M/s），内建512K高速缓存。速度完全能和硬盘相比。
3、笔记本硬盘
笔记本电脑内部空间狭小、电池能量有限，再加上移动中的难以避免的磕碰，对其部件的体积、功耗和坚固性等提出了很高的要求。由于笔记本电脑硬盘比通常的桌面硬盘有着更高的品质要求，生产的厂家不多，当今笔记本硬盘市场85%以上的份额被IBM、Toshiba（东芝）和Hitachi（日立）这三家公司占领。
笔记本硬盘最大的特点就是小巧轻便，它的直径一般仅为2.5英寸（还有1.8英寸甚至更小的），厚度也远低于3.5英寸硬盘。以容量为6.4GB的Travelstar 6GN为例，其厚度仅有9.5mm，重量尚不足百克（99g），堪称小巧玲珑。由于硬盘的功耗正比于转速的2.8次方，因此对功耗十分敏感的笔记本硬盘就不能简单地依靠提高硬盘转速来获得更好的性能，在台式机硬盘已开始向7200rpm的转速进军的时候，笔记本硬盘转速最高的也不到5000rpm，平均寻道时间也只有12ms左右。在这种情况下，配置较大容量（512KB）缓存就成为保证硬盘性能的有效手段。IBM公司开发的1英寸HDD，被称为Micro Drive，它的单面记录盘片容量为170MB，双面记录盘片可达340MB存储容量；连续数据传送速度约为2MB/s；平均查找(存取)时间为15ms，盘片转速为4500rpm，不工作时抗冲击能力为1000g，读/写时功耗不高于1W。它可存储700～1300张数码照片信息，凡备有TypeⅡPC卡插槽的便携信息家电，都可装备这种Micro Drive。
4、固态硬盘
美国昆腾公司和Digital近日宣布Digital在为SunSparc工作站系统提供DigitalStorageWorks解决方案中加入了昆腾公司的RushmoreNTE固态硬盘驱动器。以前，Digital只是为Digital工作站用户提供DigitalStorageWorks固态硬盘解决方案。
StorageWorks固态硬盘为SunSparc工作站用户提供即时存取的实时数据。该产品利用DRAM储存数据，为数据密集型和交易密集型应用提供简单、快速的数据存取。Digital的StorageWorks固态硬盘吸收了昆腾公司Rushmore固态硬盘产品的特点。 StorageWorks固态硬盘（EZ32－VWandEZ31－VW）提供每秒达5000个I／O请求的吞吐量和少于90毫秒的存取时间。它们利用一个SCSI－2接口提供每秒超过13MB的持续数据传输速率。StorageWorks容量既可以是268MB（EZ32－VW），也可以是134MB（EZ31－VW）。驱动器为非易失配置，即它们拥有一个集成数据保存系统。
自问世以来就快闪存储器(FlashMemory)以固态磁盘(Solid－StateDisk)自居，由各种快闪存储器构成的小型存储卡也不愧为“固态盘”称号，具有很强的耐冲击性能，48MB存储容量仅消耗200mW，广泛应用于便携终端、数码相机和便携音响设备。 例如，Multi Media Card外形仅有1张名片大小，具有10MB存储容量，可存储40张具有200万像素点分辨率的数码相机照片。随着信息家电的不断涌入家庭，以固态硬盘为主的便携记录媒体市场将会更加红火。
5、磁盘阵列
磁盘阵列（RAID）并不是独立的硬盘种类，它起源于集中式大、中、小型计算机网络系统中，专门为主计算机存储系统数据。随着计算机网络、Internet和Intranet网的普及，磁盘阵列已向我们走来。为确保网络系统可靠地保存数据，使系统正常运行，磁盘阵列已成为高可靠性网络系统解决方案中不可缺少的存储设备。磁盘阵列由磁盘阵列控制器及若干性能近似的、按一定要求排列的硬盘组成。该类设备具有高速度、大容量、安全可靠等特点，通过冗余纠错技术、镜像数据或数据分割及奇偶校验等技术保证设备及数据可靠，并实现容错要求，是一种具有较高容错能力的智能化磁盘集合，具有较高的安全性和可靠性。RAID在现代网络系统中作为海量存储器，广泛用于磁盘服务器中。
市 场 篇
众所周知，国内硬盘市场在很长一段时间内基本上属于寡头垄断市场，去年以前Quantum、Seagate、Maxtor三家公司的市场占有率遥遥领先。其中，Quantum、Seagate两家就占了三分之二强的市场，加上Maxtor，三家市场份额共近九成。其他诸如IBM、WD、富士通、Samsung等品牌所占的市场份额很小。 Quantum进入大陆市场较早，且在产品性能及质量上一向口碑很好，在国内有着良好的声誉，尽管其价格相对较高，但长期以来一直占据着大陆市场的霸主地位，被DIY界奉为高档产品。昆腾硬盘一直以高内部传输率、低寻道时间等优良性能和优秀的超频能力以及较快的产品更新速度在硬盘市场上立于不败之地。不过在技术飞速的今天，超频能力强和性能出众的闪光点不再为昆腾所独有，相反其单碟容量较低、缓存较小等问题正逐步突出，所以它在市场中的性能优势也已不再明显，尤其因其在7200转产品上的表现平平，市场占有率的增长率呈下降的态势，有失掉霸主地位的隐忧。
Seagate作为世界最知名的硬盘制造商之一，在高端SCSI硬盘方面，一直处于领先地位，而在普通商用及家用产品领域，它主要提倡其产品的性价比，其IDE产品一直以来都走着低价位的路线，速度、超频等各方面都表现平平，性能并不突出，主要占据低中高档产品市场。而正是这种低价位路线才使它一直活跃在低端的硬盘市场上，有着不少忠实的用户，Seagate硬盘容量升级换代很快，前后兼容，可满足多层面用户的要求。而且随着其性能不俗的IDE酷鱼系列硬盘的出现，让人看到了希捷步入高端硬盘市场的决心。
Maxtor的产品以前存在超频能力差等弱点，所以一直在OEM和商用机的市场中更多见些，而在DIY零售市场上的表现并不出众。Maxtor能够逐步从Quantum及Seagate手中抢下自己的地盘，其独特的基于DSP的设计与高性能磁头磁碟组合系统的结合，创造出钻石系列硬盘杰出的性能，是首要原因。而且Maxtor大陆总代理蓝德电子采取了强大的宣传攻势以加大市场影响力，随着其新产品的不断推出，迈拓硬盘如今已经很好地树立起了品牌形象。
WD（西部数据公司）的产品在欧美市场销售很旺，其品质优良，被许多大PC厂家作为OEM。论资排辈，西部数据应该算是很著名的硬盘制造商之一，它在北美与欧洲都有着相当大的影响力，甚至超过了昆腾，很多如康柏、DELL等国际最著名的整机厂商都大量选WD的产品。WD低端的鱼子酱硬盘性能优秀、运行稳定，也有着很好的超频性能，发热量和噪音也都很低，在低端硬盘测评中的各项指标大都处于较高的水平，而且价格也较为适中。本来去年WD在率先推出支持DMA/66的硬盘后，销势一直很好，正逐步被大陆硬盘市场接纳，但到年中却出现了因使用不合格元件而导致的“回收风波”，令其市场地位一落千丈。
对于亚洲的两家公司富士通和三星，其产品在国内市场也占有一席之地。尽管其产品价位较低，但是他们去年的业绩并不太好，市场占有率呈负增长的态势，它们的产品似乎在市场上缺乏更好的定位和更好的卖点，而性能属中下等水平。
去年5月份，在全国计算机产品北京展览交易会上，长城集团隆重推出了第一块中国自主生产的硬盘，为5400转、8.4G的低档产品。尽管有的媒体甚至说这一事件“标志着我国计算机核心零部件制造技术获得了关键性的重大突破，开始迈进计算机硬件技术制造体系的核心领域。”但客观来看在很长一段时间里，国产硬盘还形不成气候。
对去年硬盘市场格局影响最大的厂家当属“兰色巨人”IBM。论技术、论资历，IBM在硬盘界应该都算是“大爷”，它是全球第一家涉足硬盘领域的公司，在硬盘方面至今仍持有着最多的专利技术，Seagate就是当年个别IBM硬盘研发人员闹独立，从中分出去一家公司。IBM的产品一向是以丰富多样、品质卓越而著称的，在性能、发热量、超频方面都有着不俗的表现，所以这得使它在国外的硬件DIY界一直倍受推崇。
去年国内硬盘市场一个重要的变化就是IBM对市场发起了强有力的冲击。IBM涉足硬盘领域已很久，由于其雄厚的资金及研发资源，其硬盘产品性能出众。但由于策略的关系IBM硬盘在大陆DIY零售市场一直悄无声息，去年春节后，IBM市场策略明显有所改观，不断推出低价大容量硬盘，引发了下半年大容量硬盘的降价风潮。5月中，IBM10GB硬盘已降到1400元左右（而同期其他品牌6.4G的产品也在这个价位），在当时是令人震撼的“跳楼价”。随后几个月IBM又放出1200元左右的15G硬盘，最终迫使其他厂家产品价位全线下降。在经历数轮“低价轰击”后，据一些媒体统计，去年IBM已取得了销售量第三的地位。正是IBM 率先掀起的降价行动，才将价格一直高挺的硬盘市场带入了激战，导致此后的价格如水银泻地般狂跌下来。
此次价格大战，对市场形势造成了很微妙的影响。首先，IBM以低价大容量硬盘冲击市场，直接影响了Quantum产品，因为QT产品的市场定位一直是质优价高，此次IBM投入较先进的低价产品迫使QT不得不拉低其产品价格，以适应市场形势；其次，随着QT产品价格下拉，由于其质量优势，更多的客户开始选用QT产品，这对Seagate产品的市场份额造成了很大冲击。Seagate随即宣布，将力推7200RPM、ULTRA66的产品，以图抢占先机，求得突破，不出所料其“酷鱼”系列果然一炮打响。另外Seagate早已在国内建厂，生产成本较低，其抗冲击能力也强。对Maxtor其产品一直定位于QT和SG之间，灵活性更强，加之其加快新产品的研发速度，受到的冲击相对要小一些，不过硬盘市场中两个亚洲品牌Samsung、富士通的日子就不怎么好过了，尽管其进入国内市场也较早，但此次面对这么激烈的竞争状况，压力很大，他们在以前本来就处于填补市场缝隙的地位，唯一的优势似乎就是价格较低，如果它们还想在大陆硬盘市场生存下去将会在来年以更低的价格回应挑战。
目前硬盘市场最突出的特点用一句话来概括就是：“容量越来越大，而价格逐步降低”。由于硬盘在国际范围内的生产过剩造成市场上供过于求，竞争非常激烈。从目前市场上常见的昆腾、希捷、Maxtor、IBM、WD等品牌看，相同容量和性能相近的硬盘在价格上也相差无几。很多厂商在残酷的市场竞争中已因各种原因销声匿迹。目前大陆硬盘市场以Quantum、Maxtor、Seagate、IBM、WD等五强争雄为主。在激烈的市场竞争中，硬盘厂商纷纷推出新产品。同时，各硬盘生产厂家使尽浑身解数，纷纷推出自己的得意产品，各种品牌的硬盘在转速，高速缓存和平均寻道时间上也较过去分别有了不同程度的提高。总体来看，市场上品牌虽多，但在性能上并无显著差距，不同品牌产品在不同方面各有所长，难分伯仲。但价格是个不断被重复的老话题,也永远为广大用户所关心。目前,虽然硬盘容量几乎以每年60%的速度递增,而其价格却在以40%左右的速度下跌。五年前人们还津津乐道于540M、800M，1996年销售的硬盘容量基本在1G至2GB之间,1997年2.5GB～3.2GB硬盘流行。1998年5.1G和6.4G硬盘又以良好的性能价格比成为市场上的主流产品。而去年则猛增到10G到15G。预计今年硬盘主导产品的容量将达20GB至40G。而主流产品的价格则从2000元上下下跌到1200元左右。以过去同样的价格,现在可以买到无论容量和性能都远胜于昔的硬盘。举例而言,现在市场上15G硬盘与前三年1.2G硬盘的价格基本相同。其中原因一方面是由于科技进步使得硬盘生产成本下降,1996年时硬盘生产每兆字节的平均成本为15美分;1998年时就已降到7美分左右;到2000年时预计将降为2美分以下;另一方面,目前硬盘在国际范围内的生产过剩造成市场上供过于求,给各大硬盘生产商以巨大压力。各厂商无不采取诸如裁减员工、减少生产、降低库存等手段避免进一步的损失,更不惜以近乎成本价抛售产品。去年大陆硬盘市场产品价格的下降速度是惊人的，而且各厂家都纷纷推出低价硬盘。希捷的U系列以及昆腾的Fireballlct硬盘均采用了低成本技术，锁定700美元以下的PC市场。重新杀回硬盘市场的Conner也将产品定位于小容量低价市场。低价硬盘并不等于低性能硬盘，受益的是广大用户，但是否真能帮助硬盘厂商摆脱窘境，还是个疑问。
去年硬盘市场一个重要特点就是，低价大容量硬盘迅速成为市场主流。年初，我们还满足于5.1G左右的容量，春节一过便陡升至8.4G、10G以上，甚至出现了很多主板无法正常支持8.4G以上硬盘的问题，如何使老主板支持大硬盘成了当时各大BBS和电脑报刊的一个热门话题。主流硬盘容量的急剧膨胀，并不一定是我们真的需要用到那么大的容量，单位容量价格的下降才是促成因素。低价大容量硬盘是以追求容量价格比为目标，它对于低端用户来讲无疑是最实惠的，花同样的钱，得到的容量却翻倍了。随着硬盘技术的不断提高，致使低端IDE接口的大容量硬盘在保证成本不提高的同时一次次的被突破容量的极限，正向着40G以上的目标发展，硬盘容量的飞速提高和价格的不断降低在技术上主要得益于单碟容量的提高。单碟容量越大，意味着单位成本的下降以及内部传输率的提高。同时GMR磁头的广泛应用为进一步提升单碟容量提供了更广阔的技术空间。目前主流硬盘的单碟容量都已在4.3G以上，甚至8G、10G以上的单碟容量也不是什么稀奇事了。
代表产品99年价格走势略图
6.4G硬盘价格从年初1800元左右，到年中后下跌到1000元内后企稳
IBM 10G 硬盘自去年开春后，低价出击，掀起了大容量硬盘的降价狂潮
10G以上大容量硬盘，去年年中后价格持续下跌，到年底略有反弹。
选购篇
硬盘是电脑中的重要部件之一，不仅价格昂贵，存储的信息更是无价之宝，因此，每个购买电脑的用户都希望选择一个性价比高、性能稳定的的好硬盘，并且在一段时间内能够满足自己的存储需要。速度、容量、安全性一直是衡量硬盘的最主要的三大因素。更大、更快、更安全、更廉价永远是硬盘发展的方向。选购硬盘首先应该从以下几方面加以考虑：
一、硬盘容量
硬盘的容量是非常关键的，大多数被淘汰的硬盘都是因为容量不足，不能适应日益增长海量数据的存储，如果说速度慢一点还可以等待的话，要是空间缺乏可是更令人头痛的事。硬盘的容量多大也不为过，在资金充裕的条件下,应尽量购买大容量硬盘,这是因为容量越大,硬盘上每兆存储介质的成本越低,从目前情况看，依具体需求及自己的经济能力选择15G左右的容量为宜。
原则上说，在尽可能的范围内，硬盘的容量越大越好，一方面用户得到了更大的存储空间，能够更好地面对将来可能潜在的存储需要，另一方面容量越大硬盘上每兆存储介质的成本就越低，无形中为用户降低了使用成本，这一点对于那些从事图形图像处理、音频语音识别和多媒体技术应用等工作，要求海量存储空间的用户尤其重要。但是并不是对所有用户都是如此，譬如为办公室里应用于一般办公的PC配备一只超大容量的硬盘就多少有些“奢侈”了，而普通的家庭用户，由于资金的限制，不可能购买容量很大的硬盘，但是在当前至少也应该购买8.4GB以上的硬盘。
目前推动硬盘容量飞速发展的主要动力在于以下两点：
一是随着网络应用的日益发展，各地电信网络不断增容、升级，网络用户能享用到越来越大的带宽，上网速度越来越快。随之而来的一个问题是，从网上下载的数据量也会剧增。这个数量是用传统电话线及普通Modem所不敢想象的。例如，有线电视Modem以及卫星链路技术可提供每秒30至40兆位的数据传输速度。上网几十分钟，拉回数百兆的文件只是小菜一碟。有些观察家声称Internet具有一种"增殖效应"。根据他们的预测，对于网上存放的任何东西（数据）来说，随着遍布全球的用户不断下载各种软件、图片、资讯、视频以及游戏，同样的东西会被数以千百次地重复下载，最终躺到用户的硬盘里。尽管他们认为这种效应会产生一些"浪费"。但无法回避的一个事实是，随着家庭用户享受的带宽越来越高，大型文件的下载会变得更加容易，相应对硬盘容量的要求也越来越迫切。
二是数字媒体内容快速增长, 一些"存储密集型"的多媒体应用也在刺激大容量驱动器发展。这些应用包括数码电视、照片、电影以及音乐等等，它们均对系统的存储能力提出了苛刻的要求。分析家预测这些应用会变得越来越流行，而且会成为持续刺激硬盘扩容的一项重要因素。下面来看看为满足这些令人激动的数码应用的要求，需要准备多大的硬盘空间：
·电视：每小时13GB（采用miniDV格式）
·音乐：每辑50MB（采用MP3格式）
·电影：每部4GB
·相片：每张800KB（百万像素级质量）
二、硬盘速度
由于硬盘的读写离不开机械运动，其速度相对于CPU、内存、显卡等的速度来说要慢得多，从著名“木桶效应”来看，可以说硬盘的性能决定了计算机的最终性能。
硬盘速度的快慢主要取决于转速、缓存、平均寻道时间和接口类型，在内部传输率（磁头→缓存的速率）成为瓶颈的现在，仅仅提高外部数据传输率（改进接口类型）对总体性能的影响不大，因此，我们可以简单地认为硬盘的速度只决定于其转速、缓存大小和平均寻道时间。
１.主轴转速
转速是影响硬盘性能最重要的因素之一，目前市场上流行的是5400rpm（每分钟转数）和7200rpm的硬盘。不宜选用低于5400转的产品，7200转的如果质量稳定应优先考虑。
２.平均寻道时间
平均寻道时间是指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，它描述硬盘读取数据的能力，以毫秒为单位。作为完成一次传输的前提，磁头首先要快速找到该数据所在的扇区，这一定位时间叫“平均寻道时间”（AverageSeekTimes）。这个时间越小越好，一般要选择平均寻道时间在10ms以下的产品。
３.内部数据传输率
即磁头到硬盘的高速缓存之间的数据传输速度，这可以说是影响硬盘整体速度的瓶颈。如今各品牌的主流硬盘，容量差不多，平均寻道时间相差不大，转速也多为5400转，高速缓存为512KB左右，外部数据传输率都采用UltraDMA33/66技术，达到33．3—66.6Mb／s。可是内部数据传输率却因品牌及型号不同而呈现较大的差异。选购硬盘时不要忽视对内部数据传输率的关注。
数据传输率分为外部传输率(External TransferRate)和内部传输率(Internal Transfer Rate)。外部数据传输率指硬盘的缓存与系统主存之间交换数据的速度，内部数据传输率指硬盘磁头从缓存中读写数据的速度。 在这项指标中常常使用Mb/S或Mbps为单位，这是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/S（兆字节/秒），就必须将Mbps数据除以8（一字节位数）。例如最大内部数据传输率为131Mbps，但如果按MB/S计算就只有16.37MB/s（131/8）。数据传输速度实际上达不到33MB/s，更达不到66MB/s。因此硬盘的内部数据传输率就成了整个系统瓶颈中的瓶颈，只有硬盘的内部数据传输率提高了，再提高硬盘的接口速度才有实在的意义。
４.接口方式
现在常用的硬盘基本都采用的是DMA/33/66或SCSI的接口方式。目前SCSI硬盘接口有三种，分别是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”，就是表示接口针数的。N即窄口（Narrow），50针；W即宽口（Wide），68针；SCA即单接头（Single ConnectorAttachment）,80针。其中80针的SCSI盘一般支持热插拔。
５．高速缓存
高速缓存的大小对硬盘速度有较大影响，当然是越大越好，目前最大已达2M以上。不应低于512K。
三、安全性和价格问题
硬盘作为存放信息的主要场所，所存放信息的价值往往要远高于其产品的价值，硬盘的稳定可靠性就显得非常重要了。这要注意品牌的口碑及是否采用了我前面详细谈到的S．M．A．R．T．、SPS等新的数据保护技术。
对价格来说，一般硬盘产品在上市之初会参考市场同类产品的售价制定自己的销售策略。在某一特定的时期，市场上总有一个主流的硬盘容量，一般消费者能够承受的价格大至在1100元～1300元之间（通常认为一般装机用户的心理防线是1400元），对于产品系列中小容量的产品，由于成本限制价格下降不会很多。对于大容量的硬盘（相对于主流容量而言）由于购买者多数为高端用户，所以，会适当的提高价格赚取更多的利润，超高容量产品的性价比要明显低于中档容量的产品。目前市场主流硬盘为15GB左右，由于7200RPM硬盘属于比较高档的产品，价格较5400RPM的产品要高一些，价格控制在1250元左右（具体价格根据硬盘品牌以及在市场受欢迎的程度作上下几十元的小幅调整）。10GB的产品价格为1180元左右，而同期27GB的产品价格为1800元以上。就一般应用而言，一般15GB的硬盘已是绰绰有余，如果没有什么特殊的需要，中档配置电脑无需购买超大容量的硬盘。当然，如果为了省几十元购买10GB的硬盘也有点得不偿失。
四、选购硬盘时需注意的其他问题
１、平均潜伏期（averagelatency）：指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单位为毫秒（ms）。
２、道至道时间（singletrackseek）：指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒（ms）。
３、全程访问时间（maxfullseek）：单位同样是毫秒（ms），指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间。
４、平均访问时间（averageaccess）：指磁头找到指定数据的平均时间，单位为毫秒（ms）。通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。注意：现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。
５、突发数据传输率（burstdatatransferrate）：也叫外部数据传输率（externaldatatransferrate），单位为MB/S。指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替。
６、MTBF（连续无故障时间）：指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位是小时。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。这项指标在一般的产品广告或常见的技术特性表中并不提供，需要时可专门上网到具体生产该款硬盘的公司网址中查询。
７、单碟容量： 高的硬盘单碟容量至少可以为我们带来两大好处：一是使硬盘可以拥有更大的存储容量。我们知道，3.5英寸的硬盘目前最多只能装四张碟片，如果要增加硬盘的存储空间，唯一的方法是提高单碟容量。提高单碟容量后，用同样数目的碟片可
