外表纤巧多姿的笔记本电脑是时尚人士手中的新宠，但这些靓丽的背后是那些不为人所了解的数据。而这一切的一切都离不开数据的仓库——硬盘。　　硬盘的鼻祖源于IBM。1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一套磁盘系统IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl），这套系统的总容量5MB，使用了50个直径为24英寸的磁盘，它的磁头可以在盘片上的任何一块存储区域移动，从而成功地实现了随机存储，这些盘片表面涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此款RAMAC在那时主要用于行业领域，个人用户不可能得到，当然当时没有所谓的PC（PersonalComputer）。　　1968年，IBM公司又提出了“温彻斯特/Winchester”（即所谓“温盘”）技术，这也是现代绝大多数硬盘的原型。“温彻斯特”指的是使用密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动并且悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触。5年后，即1973年，IBM制造出了第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，这和我们目前所使用的硬盘已经极为相似了。　　接口技术　　硬盘接口一直是人们关心的技术，随着笔记本电脑其它配件（如CPU、内存、显示等子系统）性能的大步迈进，硬盘的接口传输率越来越体现出它在整个电脑系统的瓶颈效应，硬盘接口越来越受到人们的关注。　　IDE与EIDE接口IDE（IntegratedDriveElectronics）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，而笔记本更是如此。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，硬盘制造起来变得相对简单，厂商不需要再担心自己生产的硬盘控制器的兼容性，对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。在这里，我们只介绍ATA-3之后的产品。因为对笔记本用户而言，讨论ATA-3接口之前的技术是没有任何意义的。　　ATA-3(FastATA-2)接口这个版本支持PIO-4，没有增加更高速度的工作模式（即仍为16.7MB/s)，但引入了简单的密码保护的安全方案，对电源管理方案进行了修改，引入了S.M.A.R.T(Self-Monitoring,AnalysisandReportingTechnology，自监测、分析和报告技术)。　　ATA-4(包含UltraATA、UltraDMA、UltraDMA/33、UltraDMA/66四种技术标准)接口这个新标准将PIO-4下的最大数据传输率提高了一倍，达到33MB/s，或更高的66MB/s。它还在总线占用上引入了新的技术，使用PC的DMA通道减少了CPU的处理负荷。要使用Ultra-ATA，需要一个空闲的PCI扩展槽，其中的UltraATA/66（即UltraDMA/66）是目前主流笔记本硬盘采用的接口类型，其支持最大外部数据传输率为66.7MB/s。　　SerialATA接口新的SerialATA（即串行ATA），是英特尔公司在今年IDF（IntelDeveloperForum，英特尔开发者论坛）发布的、将于下一代外设产品中采用的接口类型，就如其名所示，它以连续串行的方式传送资料，在同一时间点内只会有1位数据传输，此做法能减小接口的针脚数目，用四个针就完成了所有的工作（第1针发出、2针接收、3针供电、4针地线）。这样做法能降低电力消耗，减小发热量。最新的硬盘接口类型ATA-100就是SerialATA是初始规格，它支持的最大外部数据传输率达100MB/s，两款IBM台式机产品Deskstar75GXP及Deskstar40GV就是第一次采用此ATA-100接口类型的硬盘。而各家也纷纷推出笔记本用产品，如IBM的Travelstar48GH，富士通的MHM2xxxAT系列。　　在2001年第二季度，将推出SerialATA1x标准的产品，它能达到150MB/s的数据传输率。对于SerialATA接口，一台电脑同时挂接两个硬盘就没有主、从盘之分了，各设备对电脑主机来说，都是Master，这样我们可省了不少跳线功夫。　　磁头技术　　硬盘技术的更新换代，其中一个非常重要的技术就是磁头技术，现在的硬盘单碟容量一般都在10GB以上，最高的单碟容量已经达到了20GB，以后硬盘的单碟容量还将继续增大，对于单碟容量，它直接联系的技术就是磁头技术，磁头技术越先进，硬盘的单碟容量就可以做得越高。　　最早的磁头是应用铁磁性物质，它在不论磁头的感应敏感程度或精密度上都不理想，因此早期的硬盘单碟容量均非常低。单碟低了，硬盘的总容量就受到非常大的限制，因为在一块硬盘内封装的盘片数是非常有限的（目前一般的硬盘封装盘片数为3-5片）。同时早期使用的磁头在体积上也小，它使得早期的硬盘体积上相对而言比较庞大，这给用户的使用带来了非常明显的不便。　　　1979年，发明了薄膜磁头，使进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度成为可能。接着在80年代末期，IBM公司对硬盘发展做出了一个非常重要的贡献，即研发了MR(Magneto－ResistiveHead),磁阻磁头技术。磁阻磁头是基于磁致电阻效应工作的，核心是一片金属材料，其电阻随磁场的变化而变化。磁阻元件连着一个十分敏感的放大器，可以测出微小的电阻变化。所以，后来的MR技术可以提高记录密度来记录数据，增加单碟片容量即硬盘的最高容量，提高数据传输率。PRML(PartialResponseMaximumLikelihood)读取技术，它能使盘片存储更多的信息，即增加容量，同时可以有效地提高数据的读取和数据传输率。　　90年代，IBM公司将MR磁头技术应用于3.5英寸和2.5英寸硬盘中，使得普通电脑用户使用的硬盘容量首次达到了1GB，从此我们使用的硬盘容量开始进入了GB数量级。现在用户使用的高达几十GB的容量，都是从那时的MR磁头技术开始的。而后GMR（GaintMagnetoResistive，巨磁阻）磁头技术出现了。GMR是IBM公司在MR技术的基础上研发成功的新一代磁头技术，它是最新的磁头技术，现在生产的硬盘全都应用了GMR磁头技术。GMR巨磁阻磁头与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，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每平方英寸3Gb－5Gb（千兆位每平方英寸），而GMR磁头每平方英寸可以达到10Gb－40Gb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。GMR比MR具有更高的信号变化灵敏度，从而使硬盘的单碟容量可以做得更高，目前最新的磁头技术为第四代GMR磁头技术。　　电机技术　　在硬盘中，与磁头技术一样重要的另一项技术就是电机技术了，它直接影响着硬盘转速的大小。　　这里介绍一个比较优秀的电机技术——FluidDynamicBearing(FDB)流体动态轴承电机。它在1996年第一次推出，目前已经到了第三代技术，流体动态轴承电机使用的是黏膜液油轴承，以油膜代替滚珠。这样可以避免金属面的直接磨擦，将噪声及温度降至最低；同时油膜可有效吸收震动，使抗震能力得到提高；它更可减少磨损，提高寿命。这样，FDB有效地减少了震动，降低了噪音，增强对震动的抵抗能力，延长硬盘的使用寿命。目前最快的笔记本硬盘5400rpm，而主流的转速为4200rpm。目前主轴转速较快的硬盘即希捷公司推出的CheetahX15（捷豹X15系列），它的主轴电机转速高达15,000rpm。目前主流的IDE硬盘转速为7200rpm，而主流的SCSI硬盘转速则为10,000rpm。可见，笔记本硬盘受其先天的影响速度不可能太快。电机技术发展了，直接带动的就是硬盘主轴转速的提高，而转速就决定着硬盘的寻道时间。当然，在提高硬盘主轴转速的同时，需要考虑的是硬盘的发热量及振动问题，还有就是硬盘的工作噪声问题。所以电机技术直接决定着硬盘的快慢、工作温度及工作噪声等。　　其他技术　　此外硬盘的数据缓存也随着硬盘的不断发展而不断增大，早期硬盘的数据缓存只有128KB甚至更小，而那时2MB的数据只能在高端的SCSI硬盘上看到。在接口技术已经发展到一个相对成熟的阶段时，缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素。缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘的读数据的过程是将磁信号转化为电信号后，通过缓存一次次地填充与清空，再填充，再清空，一步步按照PCI总线的周期送出，可见，缓存的作用是相当重要的。目前主流硬盘的缓存主要有512KB和2MB等几种。其类型一般是EDODRAM或SDRAM，目前一般以SDRAM为主。　　根据写入方式的不同，有写通式和回写式两种。写通式在读硬盘数据时，系统先检查请求指令，看看所要的数据是否在缓存中，如果在的话，就由缓存送出响应的数据，这个过程称为命中。这样系统就不必访问硬盘中的数据，由于SDRAM的速度比磁介质快很多，因此也就加快了数据传输的速度。回写式就是在写入硬盘数据时也在缓存中找，如果找到，就由缓存中数据写入盘中，现在的多数硬盘都是采用的回写式硬盘，这样就大大提高了性能。　　对于硬盘的历史发展来说，除了上面介绍的四点外，其它还有各种硬盘的附加技术，如硬盘数据保护技术及防震技术，它们也随着硬盘的发展而不断更新。一般而言，不同硬盘厂商都有自己的一套硬盘保护技术，如昆腾的数据保护系统DPS、震动保护系统SPS；迈拓的数据保护系统MaxSafe、震动保护系统ShockBlock；西部数据公司的数据保护系统DataSafeGuide（数据卫士）等等。这些保护技术都是在原有技术的基础上推出第二代、第三代等技术。　　事物总有一个发展方向，在笔记本硬盘身上，这个方向就是外形更小、质量更轻、容量更大。科学的发展总会带给人们一些惊奇，如IBM的MicroDrive，东芝的1.8英寸PC卡硬盘等。这些产品正是未来方向的体现。　　材料技术　　一般而言，早期硬盘的盘片都是使用塑料材料作为盘片基质，然后再在塑料基质上涂上磁性材料就可构成硬盘的盘片。　　采用铝材料作为硬盘盘片基质随后推出，目前市场上的IDE硬盘几乎都是使用铝硬盘盘片基质。而采用玻璃材料作为盘片基质则是最新的硬盘盘片技术，玻璃材料能使硬盘具有平滑性及更高的坚固性，此外玻璃材料在硬盘高转速时具有更高的稳定性。IBM公司是采用玻璃材料作为硬盘盘片基质的先锋，富士通笔记本硬盘也有相应的玻璃材料产品。    
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