Tại sao ổ cứng hầu hết có tốc độ tương đương 5400, 7200, 10000 RPM?


Câu trả lời:


43

Tốc độ quay trục chính của đĩa cứng phụ thuộc vào động cơ trục chính, một cách tự nhiên. Vì chỉ có rất ít nhà sản xuất các động cơ này, nên phạm vi quay có sẵn bị hạn chế. Trên thực tế, tình trạng thiếu đĩa cứng toàn cầu hiện nay là do hai nhà máy sản xuất động cơ đĩa cứng bị ngập lụt ở Thái Lan.

Tốc độ quay phổ biến nhất là 3600 vòng / phút trong những năm 1980. Điều này là do các bộ dao động và động cơ dựa trên 60-hz là rất phổ biến. Tần số nguồn AC tiêu chuẩn Bắc Mỹ là 60hz. 60hz chuyển thành 3600 vòng / phút. Do đó động cơ AC 3600 vòng / phút có sẵn rộng rãi. Đương nhiên, các thiết kế theo sau được dựa trên cùng tốc độ / tần số quay.

Vì vậy, tốc độ phổ biến nhất từng được sử dụng là 3600, 3600 * 1.5 = 5400, 3600 * 2 = 7200. Các ổ đĩa nhanh hơn sử dụng tốc độ quay 10.000 và 15.000, rõ ràng chúng sử dụng các tần số khác nhau.

Bài viết StorageReview này thảo luận về tốc độ quay theo chiều sâu.


Tôi có thể xác minh rằng nhiều ổ đĩa đầu thực sự đã sử dụng (tương đối) động cơ AC tiêu chuẩn sẽ chạy tự nhiên ở mức 3600 vòng / phút.
Daniel R Hicks

@haimg - Bạn đã đọc "ổ đĩa trực tiếp" ở đâu trong bài viết đó? Tôi chỉ thấy đề cập đến "động cơ AC". Các ổ đĩa mô-đun lưu trữ BTW (SMD, chẳng hạn như được sản xuất bởi Control Data Corp) đã sử dụng động cơ AC, 1/2 mã lực, cảm ứng với ổ đĩa vành đai. Không biết về ổ cứng 8 ", nhưng ổ đĩa mềm 8" sử dụng động cơ và dây đai AC.
mùn cưa

7
Động cơ Whoa, AC? Làm thế nào để họ làm điều đó khi nguồn cung cấp điện DC (không cho tôi biết nó có chứa biến tần DC / AC không?)?
BlueRaja - Daniel Pflughoeft

5
@BlueRaja: Lúc đó, bạn thực sự không muốn cung cấp nguồn DC cho động cơ truyền động. Hãy xem en.wikipedia.org/wiki/IBM_mag từ_disk_drive - những mô hình sớm nhất chạy ở tốc độ 1200 và 1800 vòng / phút, sử dụng 2374 watt.
MSalters

1
@haimg - Bạn không đơn độc; wikipedia cũng sử dụng "thiết bị mô đun lưu trữ". Tuy nhiên, vào những năm 1980, tôi đã viết phần sụn và trình điều khiển cho bộ điều khiển SMD và tôi vẫn có hai Hướng dẫn tham khảo phần cứng CDC cho các mẫu BJ4A1 / BJ4A2 (doc # 83319200) và BJ7xx (doc # 83308500) ngày 1977. Trang tiêu đề và văn bản sử dụng cụm từ "Storage Module Drive". Có thể CDC đã thay đổi ý nghĩa của "SMD" sau năm 1977, nhưng tôi nghi ngờ điều đó. Xem xét rằng tên thích hợp cho gói đĩa là "Mô-đun lưu trữ" (và IBM đã sử dụng "mô-đun dữ liệu"), SMD là ổ đĩa (vận chuyển) cho SM. Gọi nó là "thiết bị" là sự xáo trộn.
mùn cưa

9

Ngay bây giờ, bạn có thể nhận được ổ đĩa nhanh nhất là 15K . Chúng tôi sẽ không bao giờ thấy các ổ đĩa quay nhanh hơn, vì hai lý do:

  1. Sự chuyển đổi sang trạng thái rắn để sử dụng hiệu suất quan trọng
  2. Vận tốc quay nhanh hơn theo nghĩa đen có nguy cơ rằng đĩa sẽ tự tách ra.

Khi tốc độ quay không đổi, vận tốc tuyến tính tăng theo cấp số nhân khi bạn đi xa hơn từ tâm. Đây là lý do tại sao tất cả các ổ đĩa 15K mà bạn thấy có xu hướng đi kèm với đĩa 2,5 "(liên kết ở trên là một ngoại lệ đáng chú ý). Họ có thể tạo ổ đĩa nhanh hơn nếu giảm kích thước đĩa (và do đó dung lượng), nhưng chúng tôi không thể đã từng thấy điều này vì mục số 1 ở trên và vì các vấn đề về động cơ được nêu trong các câu trả lời khác.

Đối với phần còn lại của nó, tôi nghĩ rằng câu trả lời thực sự có liên quan nhiều hơn đến tiếp thị. Chắc chắn, có những mô hình cụ thể của động cơ ngoài kia, nhưng nếu một nhà sản xuất thực sự muốn đưa ra thị trường ổ đĩa 7500 hoặc 8000 vòng / phút, tôi hy vọng họ có thể làm việc với các nhà cung cấp của mình để thực hiện. Đối với tôi, điều đáng tin hơn là họ thấy việc bán ổ đĩa dễ dàng hơn khi chỉ có một vài giống được người tiêu dùng hiểu rõ.


5
FWIW, mối quan hệ giữa vận tốc tuyến tính và khoảng cách từ tâm (tức là bán kính) là tuyến tính, không theo cấp số nhân: chu vi = 2π * bán kính. Tuy nhiên, vận tốc tăng khá nhanh và lực hướng tâm tăng theo bình phương vận tốc.
Caleb

FWIW, vấn đề khi chạy ở tốc độ> 20 krpm là về dao động và công cụ. Tôi biết một anh chàng đã làm bằng tiến sĩ. trên "vòng bi" từ tính (được điều chỉnh tích cực) cho các ổ đĩa RPM cao. Họ chạy dễ dàng ở 20-25 krpm (nếu không nhiều hơn), nhưng thiết kế quá phức tạp / đắt tiền để có thể thương mại hóa.
Macke

Ngoài ra, động cơ Công thức 1 V12 từ một vài năm trước đã tăng lên 20-22 krpm. Không ai trong số này tự tách ra do tốc độ (Hiện tại nó được quy định tối đa là 18 vòng / phút) ..
Macke

7

Họ không!

Điều đó đang được nói, lý do không có hàng ngàn cái khác nhau là vì không có khả năng một chiếc 7200RPM đi chính xác 7200RPM - đây là những tốc độ trung bình của động cơ.

Ngoài ra, trên thế giới chỉ có một vài nhà cung cấp ổ cứng, thậm chí còn có ít nhà cung cấp chuyên gia có thể sản xuất động cơ với chất lượng và số lượng cần thiết cho sản xuất ổ cứng. Bởi vì điều này, tại sao họ muốn tạo ra 20-30 động cơ khác nhau thay vì chuyên sản xuất / sản xuất hàng loạt chỉ một vài.

Tuy nhiên, đã có một vài tốc độ mới hơn leo lên như 5600 và 5900 ổ đĩa trong những năm gần đây nhằm mục đích "xanh hơn" so với 7200RPM trong khi vẫn duy trì tốc độ tốt.

Về lý do tại sao chúng ta không có ổ đĩa 100k nhanh hơn .... Tất cả những gì tôi có thể nói là vật lý và nhiệt động lực học! Nếu có thể, chúng ta sẽ - nhưng, nói chung, tốc độ càng nhanh, dung lượng càng thấp - bởi vì, bạn phải nhớ, đó không chỉ là về tốc độ mà các đĩa quay, đầu đọc phải có khả năng theo kịp và đọc qua đĩa, ngoài ra, quay càng nhanh, nhiệt độ càng cao.

Tất cả điều này đã được nói, tôi không nghĩ rằng chúng ta sẽ thấy nhiều công nghệ ổ cứng truyền thống hơn - hãy cho nó 2 năm và có lẽ chúng ta sẽ có các đĩa xanh chậm hơn cho NAS / lưu trữ dung lượng lớn và SSD cho dòng chính.

(Và may mắn thay, ổ đĩa máy tính xách tay 4800RPM gần như đã chết hoàn toàn!)


+1 để đề cập đến nhiệt. Ở những tốc độ đó, ổ trục và động cơ phải khá nóng.
Nathan Osman

Trên thực tế, sự hiểu biết của tôi là tốc độ quay được điều chỉnh chặt chẽ là một yêu cầu rất quan trọng, bởi vì nếu không thì việc đọc (nói gì đến việc viết) dữ liệu trở nên khó khăn hơn nhiều. Tất nhiên, điều này không nhất thiết ngụ ý rằng tốc độ quay phải đảm nhận một số giá trị cụ thể (sẽ không có lý do cụ thể nào khiến bạn phải có 7200 vòng / phút và 7189 vòng / phút là không thể chấp nhận được), nhưng sử dụng tốc độ tiêu chuẩn chắc chắn sẽ giúp mọi việc dễ dàng hơn bạn có thể sử dụng một số lượng nhỏ động cơ mô hình khác nhau trên toàn bộ dòng sản phẩm của mình, do đó giảm chi phí.
một CVn

7

Nếu bạn nhìn vào tình huống từ quan điểm của các nhà sản xuất ổ cứng, độ tin cậy, tốc độ, v.v. của các ổ đĩa nên được kiểm tra riêng. Vì vậy, tốc độ của bạn càng đa dạng, nó càng làm tăng chi phí chung của bạn. Lưu ý rằng tốc độ ổ cứng phổ biến được liệt kê là 3600, 3811, 4000, 4400, 4500, 5200, 5400, 7200, 10000 và 15000 RPM ( ổ cứng đầu tiên của IBM thực sự quay ở tốc độ 1200 vòng / phút).

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.