硬盘如何与 SSD 竞争

长话短说：根据国际数据公司最近的一项名为“2025 年数据时代“，全球存储的数字信息量将达到163泽字节到 2025 年。与 2016 年相比，更令人难以置信，当时这个数字仅为16泽字节当然，这些泽字节与您存储在计算机上的音乐专辑或装满狗的照片的文件夹无关。大数据是罪魁祸首：大公司一旦对数据作为一种潜在的强大营销工具感兴趣，就开始记录一个人在全球网络上执行的每一个动作，试图预测潜在客户的行为，从而更好地了解他们的目标受众。随之而来的机器学习和物联网等新兴领域加剧了这种情况：数十亿设备每秒产生大量信息，使得神经网络需要越来越多的数据进行分析和处理。最终，这导致存储的信息量增加十倍，同时对更大容量驱动器的需求不断增长。但随之而来的一个问题是：如果我们没有足够强大的技术来存储它怎么办？

硬盘的弱点

自第一个硬盘驱动器问世以来，驱动器的记录密度每年都翻倍，直到 2010 年，由于垂直磁记录 (PMR) 开始接近每平方英寸 1TB 的理论极限，其增长速度开始放缓。说大话，PMR 的限制与超顺磁效应的影响有关，即铁磁物质中磁域的物理尺寸（一个磁域编码 1 位信息）减小。具有一定的矫顽力可以导致此类磁畴的磁矩发生任意变化。换句话说，如果磁域足够小，这样的磁盘可能会任意丢失信息。同时，将快速 CPU 与慢速存储结合起来肯定会使计算机的能力减半：虽然其处理器能够每秒处理数十亿个周期，但它被迫花费大量时间等待驱动器传递数据。为什么这个过程需要这么长时间？因为盘片必须旋转，而读写臂必须找到物理方式到达您正在寻找的数据扇区。考虑到所有这些，难怪 HDD 似乎正在大幅失分，而 SSD 则在性能速度和提供的巨大存储容量方面不断获得动力。那么，如果 SSD 明显优于硬盘驱动器，为什么后者没有成为过去呢？

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MAMR：改变游戏规则的技术

有一次，工程师们注意到一个奇怪的特性：将特定频率的特殊场施加到铁磁物质上会导致所需能量少得多改变磁畴的磁矩。这就是改变游戏规则的微波辅助磁记录技术（缩写为 MAMR）的诞生。铁磁体中的磁矩由物质原子中基本粒子的固有自旋提供。当磁畴内粒子的自旋“指向”一侧时，就会产生磁畴的磁矩，可以使用读数头读取。磁矩可以处于两种定向状态之一，因此，信息被记录。简单地说，HDD 将信息记录到微小的金属毛上，这些金属毛可以通过读写头磁性翻转（这种方式代表 1 或 0）。为了增加存储密度，制造商试图减小这些毛发的尺寸，然而，随着它们变小，翻转它们需要更多的能量。因此，一旦头部开始输出更多能量，毛发就会变得更难以控制，并且会发生更多错误。然而，MAMR 通过将旋转扭矩振荡器集成到读写头中来解决这个问题，这样头发就能获得更多的能量，从而使头部更容易影响它们。所以，这就是这项发明改变行业趋势的方式：2019 年第四季度，设备通过所有内部测试后，西部数据推出了 16TB 硬盘，并提到 2020 年还将推出至少 20TB 硬盘，并且宣布计划每年增加4TB容量。

每 GB 价格

从逆光研究基于 2009 年至 2017 年间购买的 75,000 个硬盘，HDD 的价格图表已大幅下降……但容量选项仍然具有竞争力：10TB 硬盘的价格将低于200 美元（平均每 GB 0.2 至 0.3 美元）——而 4TB SSD 则会让您花费更多400 美元。事实是，在某些情况下，硬盘驱动器肯定会获胜 - 例如价格政治与容量比：例如，那些寻求在其业务中部署大容量存储的人需要硬盘驱动器 - 当工作负载不需要极高的性能速度时，硬盘驱动器将是最佳选择。