HGST Deskstar 7K1000硬碟機 1000GB

世界首顆突破1TB容量硬碟　儲存密度與單位成本大躍進

前言：硬碟機在過去很長的一段時間內，是以Gigabyte（即GB）作為容量的標準，不過，在垂直寫入技術正式實作之後，硬碟機容量提升速度加快，而日立環球儲存科技（Hitachi Global Storage Technologies；HGST）推出的這顆Deskstor 7K1000，正是全世界第1個單顆容量突破1TB（Terabyte）的硬碟機。自從寬頻網際網路普及之後（雖然台灣目前的ADSL費率與頻寬，對許多玩家來說，可能還距理想的寬頻水準有不小的差距），不僅網路相關設備大紅，硬碟機的需求也逐漸增加，原因在於透過寬頻網路下載與儲存的語音、圖像和視訊，都需要大量的硬碟空間儲存。

過去許多玩家會採用燒錄光碟片或DVD的方式作備份，不過，就算DVD燒錄片的容量達4.7GB，對許多玩家來說也是杯水車薪，例如目前HD等級的高畫質影片，就亟需大容量的儲存空間。雖然大量下載與儲存，看似電腦玩家才有的需求，但實際上，企業也面臨儲存空間愈來愈不足的問題，因為e化的運作下，企業內部會不斷產生大量的電子檔案，甚至基於業務需求，經常同樣1個檔案，好幾個部門都各有1個備份，結果導致儲存需求跟著水漲船高。無論是玩家或企業的儲存問題，最後的癥結所在，還是硬碟機的容量。雖然有許多技術或設備，例如RAID、NAS等，可以擴增儲存容量，但是用戶必須對此支付額外的花費，而且如果硬碟機的容量提升，對於擺放儲存設備的空間使用率，也比較有坪效。1TB歷史性整數指標容量　Hitachi率先達陣得分這50年來的硬碟機容量發展，其實也頗為驚人，而且持續不斷的往上攀升。在IT界，整數關卡往往是性能指標的象徵，例如當年CPU誰先達到1GHz的時脈之爭，就曾經牽引各界的目光，甚至左右Intel與AMD股價的消漲。同樣的，在1991年，IBM公司利用MR（Magneto Resistive）技術，讓磁頭靈敏度大大提升，碟片儲存密度增加，而讓硬碟機容量首度突破1GB，也是當年IT產業的大事。經過了16年，IBM已將硬碟部門轉售給Hitachi，而首度突破1TB容量關卡的任務，也正是由Hitachi推出的Deskstar 7K1000（以下簡稱7K1000）這顆硬碟機所完成，似乎有一點薪火相傳的味道。正如同過去有MR磁頭技術讓硬碟容量突破1GB，7K1000能夠率先突破1TB，也有關鍵技術，亦即垂直寫入技術（Perpendicular Recording）。簡單介紹一下垂直寫入的技術原理，硬碟機能夠儲存資料，主要是靠碟盤上的磁錄介質透過磁頭改變，不同極性代表0與1。不過，隨著碟片儲存密度上升，磁錄介質必須愈來愈小，但粒徑太小時，硬碟運作的熱量將會發生熱擾動，使磁顆粒的磁滯能力消失，導致記錄資料存取錯誤或喪失，此種狀況稱之為超順磁效應（Superparamagnetic Effect）。垂直寫入將磁錄介質的排列方式，由水平改為垂直磁極，除佔用面積較小、易擴增硬碟的容量，也增加對熱衰退的阻抗能力，減輕超順磁效應的困擾；此外，單碟密度繼續增加，讓同一時間內有更多資料量通過磁頭，因此無須增加轉速，就能提高硬碟機存取效能。而容量1TB的7K1000，自然擁有目前最大的磁錄密度，達每平方英吋1,480億bits，相當驚人。大容量還得講求穩定與效能　磁頭技術與大容量快取為關鍵 7K1000除了大容量之外，也加入了不少提升效能與穩定性的技術，畢竟玩家對於硬碟機的要求，可不只有容量大，速度與穩定性都必須兼顧，否則硬碟機壞掉，才是最麻煩的IT災難，就算有備份，愈來愈多的資料重建，也需要花費不少時間。首先，7K1000對於讀取磁頭下了不少功夫，利用銥錳鉻（IrMnCr）合金技術，可以增加讀取的穩定性；此外，連軸承的部分，都改用新式的毫微微米級（Femto）空氣軸承，提供更佳的避震性能。讀取頭還支援溫度懸浮量控制功能（Thermal Fly Height Control；TFC），以內置溫度感應器，探測讀寫頭與碟盤溫度，並且適時降低讀取頭因為熱量而增加懸浮的高度，有效減低讀取誤差率。至於避震方面，7K1000有專利的磁頭負載／卸載表面停放技術，磁頭於非作業模式時，會被自動移至碟盤外的斜坡上，如果硬碟感應到電源流失，也會利用轉動中的碟盤換得能源，將磁頭移開。關於效能，7K1000的碟盤轉速為7,200轉，不過拜垂直寫入單碟密度較高之賜，平均搜尋時間會提升一點，此外，為了要快取這麼大的容量，快取記憶體亦高達32MB，對於效能自然也有正面的幫助。未讓容量專美於前　效能測試亦相當亮眼7K1000的真正效能表現，相信才是許多玩家關切的重點，除了容量很大，效能也必須追得上，才符合玩家的需求。測試平台使用Intel C2D E6300 oc 3.4GHz，主機板為GA-965P DS3P，因此南橋控制晶片為ICH8R，測試結果請參考附表。格式化後，7K1000在作業系統內的容量為1,000.2萬MB，即931GB。測試運作溫度約45℃，表現不錯，噪音方面僅於大量隨機存取時較吵，其餘工作時間都沒有噪音。筆者實測後認為，7K1000的效能確實很強，讀取速度逼近90MB/s，寫入速度更驚人，先不管測試軟體數據，實際寫入1個1.24GB的檔案，一下就處理完畢，讓筆者一度以為測試錯誤，反覆寫入幾次，都在16秒左右就完成寫入，換算一下，寫入速度達76.4MB/s，可能比很多硬碟機的讀取速度還快呢！