前言

硬盤是我們每個(gè)人都接觸過的，包括正在看本文的大家手中的手機(jī)，內(nèi)部也有NAND閃存的存在（NAND和主控被封裝在手機(jī)閃存的內(nèi)部）。

往前看小編已經(jīng)介紹了固態(tài)硬盤的容量、結(jié)構(gòu)、顆粒、接口、壽命、主控等等。。。。

今天我們盤點(diǎn)機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤的前世今生。

一，歷史

機(jī)械硬盤：

由于機(jī)械硬盤技術(shù)早于固態(tài)硬盤誕生，因此第一塊機(jī)械硬盤同時(shí)也就是世界上第一塊硬盤。

世界上第一塊硬盤誕生于1956年，由IBM設(shè)計(jì)和制造，其名為IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Cotrol），早期的機(jī)械硬盤體積龐大，其機(jī)械結(jié)構(gòu)在我們現(xiàn)在看來是比較落后和粗糙的。

作為第一塊硬盤，IBM 350 RAMAC采用了50張24英寸的涂磁盤片，雖然占地面積龐大，但是容量僅為5MB。

（IBM 350 RAMAC盤片結(jié)構(gòu)，圖片來源百度百科）

幾年后，在1962年時(shí)IBM又推出了1301 HDD，與前輩不同的是它第一次使用空氣軸承技術(shù)，消除了摩擦，這個(gè)硬盤容量是28MB。

而在上世紀(jì)六七十年代，14寸硬盤是市場上的主流。

（14寸機(jī)械硬盤，圖片來源百度）

后來（1973年），IBM又發(fā)布了“溫徹斯特”硬盤也就是IBM3340

當(dāng)年被稱溫盤的就是它。溫盤是現(xiàn)代機(jī)械硬盤的雛形。

再后來機(jī)械硬盤的尺寸一再縮小，從14英寸縮減到8英寸，又從8英寸縮小到5.25英寸

（希捷5.25寸硬盤，圖片來源百度）

到了1980年，機(jī)械硬盤的尺寸已經(jīng)變得只有3.5英寸大小。

（3.5英寸硬盤，圖片來源百度）

最終到80年代末期，我們熟知的2.5英寸的HDD誕生了。

固態(tài)硬盤：

相較于機(jī)械硬盤，固態(tài)硬盤的出現(xiàn)就晚了許多。

世界上第一塊固態(tài)硬盤誕生于1976年，由Dataram公司設(shè)計(jì)，名稱為Bulk Core的SSD，容量為2MB，在今天不值一提的容量，在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是相當(dāng)大，它由8塊大電路板構(gòu)成，單塊PCB有18個(gè)256K的RAM。

（Bulk Core，圖片來源百度）

1967年，F(xiàn)LASH誕生了。1967年，韓裔科學(xué)家姜大元和華裔科學(xué)家施敏一起發(fā)明了浮柵晶體管（Floating Gate Transistor），這就是現(xiàn)在SSD的基礎(chǔ)NAND Flash的技術(shù)來源。

90年代末，終于有一些廠商開始嘗試使用Flash制造SSD，進(jìn)行艱難的市場探索。1997年，Altec Computer Systeme推出了一款并行SCSI Flash SSD，接著1999年BiTMICRO推出了18GB的Flash SSD，從此，F(xiàn)lash SSD逐漸取代RAM SSD，成為了SSD市場的主流。Flash的特點(diǎn)是掉電后數(shù)據(jù)還在，真的像我們認(rèn)為的硬盤了。

2005年5月，三星電子宣布進(jìn)入SSD市場，是第一家進(jìn)入這個(gè)市場的科技巨頭。也是第一家我們今天耳熟能詳?shù)腟SD廠商。

（三星SATA固態(tài)硬盤，圖片來源三星官網(wǎng)）

2006年，NextCom制造的筆記本開始使用SSD。三星推出了32GB的SSD，認(rèn)為2007年，SSD市場容量為13億美金，2010年將達(dá)到45億美金。9月，三星推出了PRAM SSD，另一種SSD技術(shù)，采用了PRAM作為載體，三星希望能取代NOR Flash。11月，微軟的Windows Vista來到了市場上，是第一款支持SSD特殊功能的PC操作系統(tǒng)。

后來的事情我們都知道了。SSD在筆記本上應(yīng)用，在2009年的時(shí)候SSD的容量開始趕上HDD，并在這十年內(nèi)逐漸蠶食了很大一部分的HDD市場。

（華儲(chǔ)固態(tài)硬盤，圖片來源華儲(chǔ)官網(wǎng)）

二，原理

機(jī)械硬盤：

機(jī)械硬盤即是傳統(tǒng)普通硬盤，主要由：盤片，磁頭，盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī)，磁頭控制器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，接口，緩存等幾個(gè)部分組成。

磁頭可沿盤片的半徑方向運(yùn)動(dòng)，加上盤片每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)，磁頭就可以定位在盤片的指定位置上進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作。信息通過離磁性表面很近的磁頭，由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁盤上，信息可以通過相反的方式讀取。硬盤作為精密設(shè)備，塵埃是其大敵，所以進(jìn)入硬盤的空氣必須過濾。

（機(jī)械硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖片來源百度）

固態(tài)硬盤：

基于閃存的固態(tài)硬盤是固態(tài)硬盤的主要類別，其內(nèi)部構(gòu)造十分簡單，固態(tài)硬盤內(nèi)主體其實(shí)就是一塊PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制芯片，緩存芯片（部分低端硬盤無緩存芯片）和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閃存芯片。

固態(tài)硬盤的讀寫原理，在主控的指揮下，通過電學(xué)信號(hào)的傳輸完成對(duì)閃存芯片(如下圖是NAND閃存的基本單元)的讀寫操作。所以，固態(tài)硬盤的讀寫過程依靠的是電學(xué)信號(hào)。

相比之下電學(xué)信號(hào)比物理機(jī)械的運(yùn)作快多了，因此固態(tài)硬盤的運(yùn)行速度遠(yuǎn)超機(jī)械硬盤。

（固態(tài)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，圖片來源百度）

三，不同之處

很大程度上，固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤不一樣之處可以等同于固態(tài)硬盤的優(yōu)勢。

1、固態(tài)硬盤啟動(dòng)快。由于原理的不同，固態(tài)硬盤的啟動(dòng)速度遠(yuǎn)超機(jī)械硬盤。

2、讀取的速度快，例如，同樣配置的電腦，固態(tài)硬盤的筆記本從開機(jī)到出現(xiàn)桌面用了8秒;傳統(tǒng)硬盤的筆記本總共用了31秒。

3、在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，尋址時(shí)間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置沒有聯(lián)系，所以磁盤碎片不會(huì)影響讀取時(shí)間。

4、固態(tài)硬盤的工作溫度范圍更大，普通環(huán)境下固態(tài)硬盤的溫寬范圍為：0~70°C，而工業(yè)級(jí)的固態(tài)硬盤溫寬為：-40~85°C。

5、固態(tài)硬盤的體積小、重量輕，方便攜帶。而機(jī)械硬盤為3.5寸或2.5寸，相比之下3.5寸機(jī)械硬盤體積過大，2.5寸和3.5寸機(jī)械硬盤過重，固態(tài)硬盤不存在這個(gè)缺陷。

6、DRAM的固態(tài)硬盤寫入速度更快。

7、當(dāng)固態(tài)硬盤工作時(shí)，不需要機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，所以無噪音。

8、低容量的的固態(tài)硬盤，在工作狀態(tài)下，能耗和發(fā)熱量較低。

9、最大的優(yōu)勢是不會(huì)有機(jī)械故障的情況，而且不怕碰撞、沖擊。當(dāng)筆記本電腦掉落或被其它物品撞擊時(shí)，數(shù)據(jù)丟失的可能性可以降低。

四，應(yīng)用方向

固態(tài)硬盤：

由于固態(tài)硬盤為電子器件結(jié)構(gòu)，抗震性遠(yuǎn)超機(jī)械硬盤。而寬溫的固態(tài)硬盤的工作溫度可達(dá)到驚人的-40~85°C。

因此目前在軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空等、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域均具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。舉例說，文中的三星和華儲(chǔ)的產(chǎn)品，都有涉及軍工和工業(yè)的產(chǎn)品線。

(機(jī)械硬盤和M.2固態(tài)、mSATA固態(tài)硬盤，圖片來源百度)

機(jī)械硬盤：

機(jī)械硬盤的使用壽命要長于固態(tài)硬盤。由于固態(tài)硬盤采用電子結(jié)構(gòu)，機(jī)械硬盤采用物理結(jié)構(gòu)，因此一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)毀滅性的損壞，固態(tài)硬盤是無法挽回的，因此在保密性上來說也不如機(jī)械硬盤。所以現(xiàn)階段機(jī)械硬盤在完全處于性能劣勢的情況下依舊在某些細(xì)分領(lǐng)域無法替代。如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，軍工等。而由于機(jī)械硬盤單GB的價(jià)格依舊對(duì)比固態(tài)硬盤有一定優(yōu)勢，因此消費(fèi)者可以考慮將機(jī)械硬盤作為文件和媒體存儲(chǔ)盤。

結(jié)語：

本文為大家講解一下固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤的前世今生，以及它們的現(xiàn)狀。在未來一段時(shí)間內(nèi)，固態(tài)硬盤完全代替機(jī)械硬盤的可能性依舊不大，但是長遠(yuǎn)來看，由于成本下降技術(shù)革新，固態(tài)硬盤的單GB價(jià)格越來越低（如QLC閃存技術(shù)和3D TLC技術(shù)導(dǎo)致的固態(tài)硬盤成本下降），在可見的未來固態(tài)硬盤最終是會(huì)代替機(jī)械硬盤的。

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