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第四十四章 硬盘（第1页）

一秒记住【xiaoyanwenxue.com】精彩无弹窗免费！按照历史，明年IBM有两名工程师出走，在硅谷成立了SEAGATE（希捷）公司，英寸硬盘。然后希捷成为了市值超过300多亿美元的国际大公司。

芯片工厂投入太大，目前还不适合自己，显像管工厂的投资也不少，但硬盘的投资就少多了，而且来钱也特别的快。

硬盘有两大核心技术，一个是读写磁头，它几乎占了硬盘一半的成本；另一项是盘片，它几乎占了硬盘4成的成本，最后一成是硬盘的外壳材料和控制电路以及马达。

把硬盘一一拆开，首先他的外壳和控制电路很好解决，特别是电路元器件市面上都能买，不需要专门建立工厂，外壳和电路交个富士康代工就行了；硬盘马达，后世的硬盘马达用的是液态无轴承马达，对当前来说有点过于先进，用不上，可以用其他马达替代，市面都能买得到，而且生产硬盘马达的厂商业不止一家，全世界有十来家，美国、欧洲、RB、韩国甚至台湾都有三家企业在生产，马达工厂没有必要去建。

剩下就只有磁头和盘片以及硬盘总装工厂才是李逸轩要考虑的。

先说硬盘最核心的部分磁头，硬盘的磁头分为读磁头和写磁头，在硬盘发展的早期，人们通常把两种磁头合二为一，认为可以减小体积和节省空间。但经过长期的实践，发现这一想法错误思路，于是就把两种磁头给分开。英寸硬盘，就首次把读取磁头和写入磁头给分开了。

为什么要把两种磁头分开，因为读取磁头和写入磁头的工作原理是不一样的。读取磁头依靠的是对盘片上的磁敏感度来读取硬盘的数据；而写磁头是靠电感应来把数据写入盘片。

把两种完全不同的工作原理磁头给强行合在一起，这自然会提高磁头设计难度和生产成本，体积也会变得硕大无比。

李逸轩准备采用西部数据公司在1990年发布的折叠薄膜感应TFI磁头技术，硬盘内部磁头的布置采用磁头复位节能布局，也就是把两个磁头进行对立设置，磁头设置成工业机械臂，中间有个轴心，能让磁头旋转。

工作时，磁头转向盘片，不工作时，转过去，这样不但能最大程度的减小硬盘的损伤，还能减少磁头不工作空闲时的功耗。

李逸轩拿起笔就在张桂芳的办公室画了个简易的复位磁头结构草图。

最关键的磁头解决，接着就是盘片了。

要制作盘片首先要确定盘基的材料选用，硬盘盘片都是采用坚固耐用的材料为盘基，其上在附着磁性物质，表面被加工的相当平滑。因为盘片在硬盘内部高速旋转（有5400转、7200转、10000转，甚至15000转），因此制作盘片的材料硬度和耐磨性要求很高，一般采用合金材料，多数为铝合金。

硬盘盘片是随着硬盘的发展而不断进步的，早期的硬盘盘片都是使用塑料材料作为盘基，然后再在塑料盘基上涂上磁性材料就构成了硬盘的盘片。后来随着硬盘转速和容量的提高又出现了金属盘基的盘片，金属材料的盘基具有更高的记录密度、更强的硬度，在安全性上也要强于塑料盘基。

后世，我们常见的机械硬盘都是采用铝材料的金属盘基。不过金属盘基也是有容量上限的，上限就是2TB容量。

2016年，铝合金盘基容量基本被开发到极致，若想不更换盘基材料而提高硬盘的存储容量，唯一办法只能增加硬盘里面的盘片数量，可这样一来不但增大了硬盘的体积，更还大幅度增加了硬盘的成本。

于是，人们就开始寻找容量空间更大的新型盘基材料。

实际上，早在90年代初期，科学家就开始寻找替代铝合金盘基的新型盘基材料，IBM发现了石英玻璃，他们发现用石英玻璃制作的盘基，基础容量要比铝合金盘基高出100倍，发展到后期，容量还能比铝合金高出5000倍左右。

除此之外，他们还发现玻璃盘片是一种比铝更为坚固耐用的盘片材质，盘片高速运转时的稳定性和可靠性都有所提高，而且玻璃盘片表面更为平滑，更关键的是玻璃盘片要比铝合金盘片的制作成本要低不少。

因为，要做铝合金盘片，必须先建一座大型的铝合金冶炼工厂，又涉及到复杂的合金冶炼工艺，前期成本投入不是一般的高。相反，玻璃盘基就没有这个问题。

1998年，IBM公司发布世界上第一款石英玻璃硬盘，震撼了全世界。但很快玻璃硬盘就被市场无情淘汰。

原因是，石英玻璃是二氧化硅，这种材料有个致命缺点，非常易碎。

不管如何，人们也意识到玻璃盘片在技术上还是领先于金属盘片的。

于是，人们又开始尝试用其他玻璃材料来替代石英玻璃。他们首先尝试用钢化玻璃和有机玻璃，结果发现碎倒是不容易碎了，但存储容量最高也才达到20GB，这种容量显然是不能够替代铝合金盘片的。

于是又开始寻找其余的玻璃材料，在寻找的过程中，人们还尝试过所有的玻璃材料，有防弹玻璃、汽车挡风玻璃、战斗机座舱盖上用的树脂玻璃，甚至就连F-22座舱盖上的多层复合玻璃也尝试过，但不是成本太高，要嘛就是存储容量太低或者就是易碎。

经过多年的寻找，终于发现一种满意的玻璃材料，那就是美国康宁公司实验室在2014年偶然发现的无机钢化微晶玻璃，这种玻璃不但具有石英玻璃的超大存储容量，微晶玻璃的表面硬度比石英还要高，这表明它比石英更加耐用，由于内部分子排列是微晶结构，非常接近与钻石的排列，因此，微晶玻璃的坚固性堪比防弹玻璃；另外，他的生产成本也比铝合金盘片低不少，只有三分之一。

于是，微晶玻璃成为未来机械硬盘最理想的盘基材料。

不过，微晶玻璃的生产对工艺技术要求很高，目前还无法大规模生产，由于工艺不成熟，良品率也低的感人，这又导致微晶玻璃的生产成本降不下来。

另外，还有一项技术难题困扰微晶玻璃硬盘的普及，那就是传统的磁性物质无法牢固的附着在玻璃表面上，使用一段时间后，上面的磁性材料会脱落，从而丧失存储功能。

这就必须要研发和寻找新的磁性物质，但这样又带来一个新的问题，以前的磁头就不能用了，必须使用新的磁头技术，而新的磁头技术由将带来一个新问题，硬盘格式也将方式改变。

这种改变会带来一个问题，那叫是传统的硬盘里存储的数据，不能直接拷贝的微晶玻璃硬盘上，需要先进行数据转换才能拷贝进去，这又带来成本的增加。

这些技术难题短期内是无法解决的，科学家预测过，在2025年以前，玻璃硬盘还无法投放市场，更别说普及了。

以目前的计算机技术水平，无论是铝合金盘片和是微晶玻璃盘片，都有太过于科幻。

投资大不说，现在的个人计算机也用不上这么奢侈的材料。就算你想用，其他技术也撑不起来。

因此，李逸轩只能在塑料材料上做选择。

希捷公司1980年推出的硬盘，其硬盘材质用的很软盘盘片一样的材质。这种材质容量太低，成本也较高，不合适，李逸轩直接枪毙了。

他拿起一份资料细细的看了起来，上面记载着人们为了获得更大的硬盘存储容量，都用了实验过那些材质。

最后，终于找到一种复合当前和未来10年的盘基材料——聚碳酸酯（PC）。

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