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有用的知识增加了:硬盘这些年的不凡经历

时间:2020-07-17 13:50:49  作者:漠漠  来源:游戏风云  收藏

  硬盘作为电脑的存储媒介,自诞生起就有一段不凡的经历,硬盘既提供电脑需要处理的数据,也保存电脑的处理数据的结果,硬盘不是电脑的灵魂,但却是无法舍弃的躯体。今天ALIENWARE就为玩家科普一下,有着64年历史的硬盘究竟是怎么发展过来的。

  懵懂的发展阶段

  在1956年,IBM公司为世界打造了第一块硬盘,至今已有64年,半个多世纪的历史。这块名叫350RAMAC的硬盘,盘片直径为24英寸,盘片数为50片,上百公斤的重量和两个冰箱大小的体积,却只能提供5MB的容量。

  ▲350RAMAC

  在1973年,绰号“温彻斯特”的IBM 3340出现,两个30MB的储存单元,恰巧与当时“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量一致。IBM 3340盘片开始涂磁性材料,并且在同一个轴上装了几片盘片。这使得HDD的体积也得到了减小,是现代机械硬盘(HDD)的雏形。

  ▲IBM 3340

  随后薄膜磁头技术诞生,这项技术能显著减少磁头和磁片的距离,增加数据密度。令硬盘体积可以进一步减小,读写速度可以更快,容量更大。同时期IBM推出了第一款采用薄膜磁头技术的硬盘IBM 3370。IBM 3370最初能存储571MB的数据,最高可扩展到4个单元并能和IBM System/30中型电脑搭配。硬盘来到家用机的时代马上降临。

  ▲薄膜磁头技术的实践应用示意图

  闪光的分歧点

  1980年迎来了第一个分歧点,真正的第一款GB级容量硬盘就是在同年诞生的。2.5GB的容量已经有了明显的突破,但是它的重量还是超过了500磅,想要民用还是不太现实。

  ▲500磅的硬盘

  同年,两位前IBM员工创立的公司也开发出5.25英寸规格的5MB硬盘,这是首款面向台式机的产品,也意味着民用硬盘的时代已经来临。这两位前员工创立的正是如今硬盘市场上家喻户晓的希捷(SEAGATE)公司。

  第二个分歧点在1984年,东芝超大规模集成电路研究所工程师:舛冈富士雄博士基于浮栅晶体管技术在IEDM1984会议上首先提出了闪存(Flash Memory)的概念。(小插曲:其实早在1967年,贝尔实验室的施敏博士和韩裔同事姜大元休息吃甜点时,被一层又一层的涂酱触发了灵感,他们想到在金属氧化物半导体场效电晶体中间加入一层金属层,结果发明了浮栅MOSFET。浮栅MOSFET成了后来Flash、EEPROM和EPROM的基础。)

  ▲常见的NAND FLASH

  于是在1986年英特尔成立了SSD(固态硬盘)研发部门,在90年代Flash SSD诞生了,90年代末Flash SSD逐渐取代了1970年StorageTek公司(Sun StorageTek)开发的RAM SSD,也就是第一个固态硬盘驱动器,就此Flash SSD正式成为HDD真正意义上的对手。

  技术革新的时代

  在1997年时,GMR巨磁阻效应磁头诞生了。新磁头相比MR磁头而言更加敏感,如果说用MR磁头能够达到3~5Gb/inch2的存储密度,那么使用GMR之后,存储密度可以达到10~40Gb/inch2,相对于以前提高了8倍之多,硬盘的储存密度又一次上升。

  ▲GMR巨磁阻效应磁头

  2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术(Perpendicular Recording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(90度),更充分的利用储存空间。2007年,日立推出的第一款突破TB级容量的机械硬盘(HDD)。到2012年,有了第一款4T的机械硬盘(HDD)。

  ▲垂直写入技术让机械硬盘容量倍增,但依旧无法解决容量提升的瓶颈问题

  受限于机械硬盘的瓶颈,从2012年后,固态硬盘(SSD)接过了机械硬盘(HDD)的旗帜,其实早在2009年,各大厂商都进入到了SSD的领域,第一款2.5英寸的1TB容量SSD硬盘也是就此诞生的,读写带宽240MB/s,215MB/s,读写延迟小于100微秒,50K读IOPS,10K写IOPS,已经甩掉HDD几条街了。

  ▲HDD内部构造

  2014年3D NAND开始量产。3D NAND让闪存的存储密度更高,这使得更大的容量,更小的体积的SSD成为可能。随后的2015年,东芝和闪迪宣布推出48层TLC 3D NAND;英特尔和美光宣布推出384Gb 3D NAND;英特尔和美光宣布推出全新3D XPoint Memory,表示速度是NAND闪存的1000倍,容量密度是NAND的10倍。

  ▲原子储存技术或许是新的方向,理论上该技术能够在一平方英寸中存储500TB的数据。

  在2017年各大厂商又推出可达到96层的3D NAND,几乎触碰到物理的极限,难以再进行微缩。于是全世界都在寻找新的存储介质,开发新的存储技术,逐渐从硅基,向非硅基转变,所以无论是机械硬盘还是固态硬盘,面对储存技术的革新,也终将成为历史。但无论如何,玩家都有权利享受当前最尖端的技术,ALIENWARE AURORA R11就是如此。

  ALIENWARE AURORA R11最高可配备 十代酷睿i9-10900K处理器,完美运行市面上一切3A大作,并自由驾驭每一款游戏的引擎。并且为玩家带来了更强劲的单线数据处理能力,和更全面的多线任务并行能力。即便是需要多任务同时运行的使用情景,仍旧可以让大型项目流畅如初。

  AURORA R11的内部存储 包含一个3.5英寸硬盘位,两个2.5英寸硬盘位,一个M.2 2280固态硬盘位,可扩展至 128GB HyperX FURY XMP DDR4内存,至高3200MHz传输速度,搭配 512GB SSD+1TB HDD,结合固态硬盘与机械硬盘技术的精华,用容量和速度将两者的优势发挥至极致。

  ALIENWARE AURORA R11采用全新的蜂巢散热结构,外加 GPU+CPU双冷凝技术,完美附加双进气双排气风道设计,从正面和侧面抽取冷空气,从后侧和顶端排除机身热量,为玩家打造温度适宜的沉浸式体验。

  除此之外,ALIENWARE AURORA R11还拥有 AWCC外星人智动能技术平台,支持游戏管理、智能超频、AlienFX™外星人游戏定制灯效、智能调节CPU/系统温度和CPU/系统风扇速度,针对玩家需求可作出各种优化选择,在高性能的前提下,更加人性化。

  硬盘的发展史就是一段超越与被超越的历史,而ALIENWARE始终站在技术前沿,为玩家提供至上的游戏体验。

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