有人能解释一下哪些因素限制了硬盘容量吗?我的意思是,为什么我们没有容量为 1000 TB 的硬盘?
提前致谢。
答案1
1. 面密度
1 和 0 的位值并不直接存储在磁性基底上。相反,磁畴被极化以产生磁通反转。磁通反转表示位状态发生变化,而没有磁通反转则表示位状态相同。初始位状态始终假定为 0。
磁性基板具有产生磁通反转所需的磁畴的最小面积,磁畴可产生磁通反转,从而在读取头中产生所需的电流。面密度是磁畴面积的倒数。最大面密度与最大记录位密度相关。
2. 硬盘大小
当磁盘驱动器放在落地式机柜中时,增加容量的简单方法是增加盘片数量。批量生产的最大磁盘组(据我所知)在 12 个 14 英寸盘片上有 20 个数据面。
但现代趋势是体积小、功耗低(例如,只有一两个盘片)。
3. 定位器精度
典型的读/写磁头组件在盘片表面上绘制的是一条弧线,而不是理想的半径。为了将切向误差降至最低,必须缩短这条弧线的长度。但对于给定的弧线,给定价格点的机电精度只能分辨每英寸 N 条磁道。
答案2
物理。或者更准确地说,能够将更小的磁域存储到更小的外壳中。虽然理论上你可以增加盘片的尺寸和盘片的数量,但实际上这会增加寻道时间(因为你的磁头不会独立移动,需要寻找更大的区域)。
有几种技术试图提高密度——垂直记录,重新排列了磁畴的布局,小型磁共振,与轨道重叠,高温磁共振该方法通过使用激光暂时对区域进行消磁来实现利用更小的区域。
他们还会在一些驱动器上氦以实现更好的内部冷却和更少的阻力。
但到最后你还是会碰壁。
还有一个问题经济学。几乎没有人需要单个 PB 级磁盘,无论它有多大,因为大量廉价冗余硬盘就可以满足这一需求,而且成本更低、速度更快(因为您可以将数据传输拆分到多个接口上,并管理机柜上的所有内容)和可靠性更高(哎呀。我刚把一个 1PB 级的硬盘从窗户掉下去,所有数据都不见了)。
简而言之,这毫无意义。
最终你会得到更好的它具有与普通 HDD 中 NAND 不同的密度和速度(只需在有空气和机械位的地方装入更多、更大的芯片),但存在一系列不同的权衡 - 工艺尺寸与可靠性与产量,控制更多芯片的需求使控制器更加复杂等等。
答案3
基本上,它取决于组件尺寸/密度/成本限制。
更大容量的驱动器需要更高密度的组件,这又需要更多的制造投入,从而导致成本更高。
可以将 SSD 驱动器视为一组连接的拇指驱动器芯片,当前的技术只能将它们缩小到一定尺寸,以适合硬盘盒的盒子。(尽管有些直接内置在主板或卡中)。由于尺寸可以做得更小,制造商可以放入更多。这是最基本的观察方式。
与 HDD 不同的是,数据不是存储在磁盘顶部的磁性涂层上,而是存储在用于保存数据的内存芯片上。这些内存芯片与 U 盘中的内存芯片不同,速度更快、更可靠,制造成本也更高。但从最基本的方面来说,它们的工作原理是一样的。