Почему жесткие диски в основном имеют ту же скорость, что и 5400, 7200, 10000 об / мин?


35

Почему жесткие диски в основном имеют одинаковую скорость? В основном это 5400, 7200, 10000 об / мин. Почему не 6000 или 8000? Есть ли какая-то причина или польза для этих скоростей?


Ответы:


43

Скорость вращения шпинделя жесткого диска, естественно, зависит от мотора шпинделя. Поскольку производителей этих двигателей очень мало, доступный диапазон вращения ограничен. Фактически, нынешняя глобальная нехватка жестких дисков связана с двумя заводами по производству двигателей с жесткими дисками в Таиланде.

Самая распространенная скорость вращения составляла 3600 об / мин в 1980-х годах. Это связано с тем, что генераторы и генераторы с частотой 60 Гц очень распространены. Стандартная частота сети переменного тока в Северной Америке составляет 60 Гц. 60 Гц переводится на 3600 об / мин. Поэтому двигатели переменного тока 3600 об / мин широко доступны. Естественно, что последующие проекты были основаны на тех же скоростях вращения / частотах.

Таким образом, наиболее распространенные скорости, когда-либо использовавшиеся: 3600, 3600 * 1,5 = 5400, 3600 * 2 = 7200. Более быстрые приводы используют 10000 и 15000 оборотов, по-видимому, они используют разные частоты.

В этой статье StorageReview подробно обсуждается скорость отжима.


Я могу убедиться, что многие ранние дисководы действительно использовали (относительно) стандартные двигатели переменного тока, которые, естественно, работали бы на 3600 об / мин.
Даниэль Р Хикс

@haimg - Где вы читали «прямой привод» в этой статье? Я просто вижу упоминание о "двигателях переменного тока". В приводах накопительного модуля BTW (SMD, например, производства Control Data Corp.) использовался асинхронный двигатель переменного тока 1/2 л.с. с ременным приводом. Не знаю насчет 8 "жестких дисков, но 8" дисководы гибких дисков использовали двигатели переменного тока и ремни.
опилки

7
Вау, двигатели переменного тока? Как они это сделают, когда источник питания постоянного тока (не говорите мне, что он содержит инвертор постоянного тока в переменный?)?
BlueRaja - Дэнни Пфлюгофт

5
@BlueRaja: В то время вы действительно не хотели использовать источник постоянного тока для приводного двигателя. Проверьте en.wikipedia.org/wiki/IBM_magn_disk_drives - самые ранние модели работали на 1200 и 1800 об / мин, используя 2374 Вт.
MSalters

1
@haimg - Ты не один; Википедия также использует «модуль памяти устройства». Однако в 1980-х годах я написал прошивку и драйвер для контроллера SMD, и у меня все еще есть два справочных руководства по аппаратному обеспечению CDC для моделей BJ4A1 / BJ4A2 (документ № 83319200) и BJ7xx (документ № 83308500) от 1977 года. Титульные страницы и текст используйте фразу «Drive Module Drive». Возможно, CDC изменил значение «SMD» после 1977 года, но я сомневаюсь в этом. Учитывая, что правильное имя для пакета дисков - «Модуль хранения» (а IBM использовал «модуль данных»), SMD - это (транспортный) диск для SM. Называть это «устройством» - это запутывание.
опилки

9

Прямо сейчас вы можете получить диски так быстро, как 15K . Мы вряд ли когда-либо увидим, чтобы диски вращались быстрее по двум причинам:

  1. Переход в твердотельное состояние для критически важных приложений
  2. Более высокие скорости вращения буквально могут привести к разрыву диска.

Когда скорость вращения остается постоянной, линейная скорость увеличивается экспоненциально по мере удаления от центра. Вот почему все 15К-диски, которые вы видите, имеют тенденцию поставляться с 2,5-дюймовыми пластинами (ссылка выше является заметным исключением). Они могут сделать более быстрый диск, если уменьшат размер диска (и, следовательно, емкость), но мы вряд ли когда-либо видел это из-за пункта № 1 выше и из-за проблем с двигателем, изложенных в других ответах.

В остальном, я думаю, что реальный ответ больше связан с маркетингом. Конечно, есть определенные модели двигателей, но если производитель действительно хотел продавать 7500 или 8000 оборотов в минуту, я ожидаю, что они могли бы работать со своими поставщиками, чтобы это произошло. Для меня более правдоподобно, что им легче продавать диски, когда есть всего несколько разновидностей, которые хорошо понимают потребители.


5
FWIW, связь между линейной скоростью и расстоянием от центра (то есть радиусом) является линейной, а не экспоненциальной: окружность = 2π * радиус. Тем не менее, скорость увеличивается довольно быстро, а центростремительная сила увеличивается с квадратом скорости.
Калеб

Кстати, проблема при работе на скорости> 20 об / мин больше связана с колебаниями и прочим. Я знал парня, который защитил докторскую диссертацию. на магнитных (активно регулируемых) «подшипниках» для высокоскоростных приводов. Они работали легко при 20-25 об / мин (если не больше), но дизайн был слишком сложным / дорогим, чтобы быть коммерчески жизнеспособным.
Мак

Кроме того, двигатель Формулы-1 V12 несколько лет назад набрал обороты до 20-22 об / мин. Никто из них не разорвал себя на части из-за скорости (теперь она регулируется до 18 об / мин макс.)
Маке

7

Они не!

Тем не менее, причина в том, что нет тысяч различных, состоит в том, что маловероятно, что скорость 7200 об / мин будет точно равна 7200 об / мин - это средние скорости двигателей.

Кроме того, поскольку в мире существует всего несколько поставщиков жестких дисков, еще меньше специализированных поставщиков, которые могут производить двигатели такого качества и количества, которые необходимы для производства жестких дисков. Из-за этого, почему они хотят сделать 20-30 различных двигателей вместо специализированного / массового производства только нескольких.

Однако в последние годы было несколько новых скоростей, таких как 5600 и 5900 накопителей, которые нацелены быть «более экологичными», чем 7200 об / мин, сохраняя при этом хорошие скорости.

Что касается того, почему у нас нет более быстрых 100k накопителей ... Все, что я могу сказать, это физика и термодинамика! Если бы это было возможно, мы бы - но, как правило, чем выше скорость, тем меньше емкость - потому что, вы должны помнить, что речь идет не только о скорости вращения дисков, считывающая головка должна иметь возможность продолжайте читать и читать на блюде, кроме того, чем быстрее вращение, тем выше нагрев.

Несмотря на все сказанное, я не думаю, что мы увидим много более традиционных технологий накопителей на жестких дисках - дайте им 2 года, и у нас, вероятно, просто будут более медленные зеленые диски для NAS / запоминающих устройств и SSD для массового рынка.

(И, к счастью, накопитель на ноутбуке 4800RPM почти полностью мертв!)


+1 за упоминание жары. На этих скоростях подшипники диска и двигатель должны сильно нагреваться.
Натан Осман

На самом деле, я понимаю, что жестко регулируемая скорость вращения является очень важным требованием, потому что в противном случае чтение (не говоря уже о записи) данных становится намного сложнее. Это, конечно, не обязательно означает, что скорость вращения должна принимать какое-то конкретное значение (не было бы особой причины, по которой у вас должно быть 7200 об / мин, а 7189 об / мин недопустимо), но использование стандартных скоростей, безусловно, облегчает Вы можете использовать небольшое количество различных моделей двигателей по всей своей линейке продуктов, тем самым снижая стоимость.
CVn

7

Если вы посмотрите на ситуацию с точки зрения производителей жестких дисков, надежность, скорость и т. Д. Накопителей следует проверять отдельно. Таким образом, чем больше у вас скоростей, тем больше ваши общие расходы. Обратите внимание, что общие скорости жестких дисков указаны как 3600, 3811, 4000, 4400, 4500, 5200, 5400, 7200, 10000 и 15000 об / мин ( первые жесткие диски IBM фактически вращались со скоростью 1200 об / мин).

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.