硬盘的工作原理是利用磁性材料极性的排列来存储信息。这种磁性材料布满于盘片上,信息的读写则是通过硬盘的磁头“掠过”盘片,依据磁场的变化来实现信息的读取或写入。
硬盘的磁头与盘片之间的距离极其微小,通常仅有十万分之一厘米的距离。在工厂中生产硬盘时,必须确保无尘环境,以便进行精细的装配工作。大部分的装配环节都由机械臂自动完成,确保了工艺的精确性和产品的可靠性。
对于硬盘的品质要求极高,平均无故障时间需达到120万小时。这是现代制造业对于工艺精度和材料可靠性的极致追求。磁头与盘片之间的缝隙控制在5-10纳米之间,且两者之间不能有任何接触或杂物,否则硬盘将遭受物理性损坏。在读写数据时,磁头会沿着“磁道”旋转并伸缩,旋转速度通常为每分钟7200转或1万转。
机械硬盘是高科技的产物,其三大核心部件——磁头、盘片、主轴电机,均由日本制造。这体现了日本在精密制造领域的领先地位。
随着科技的发展,固态硬盘的崛起对机械硬盘构成了威胁。统计数据显示,2022年第二季度全球机械硬盘的出货量出现了显著的下滑。固态硬盘的价格不断下降,也使得机械硬盘的价格受到挤压。在电商平台上,2TB机械硬盘的价格通常在300元至400元之间,与几年前相比有了大幅下降。
固态硬盘的数据读写速度已经发展到PCIE4.0阶段,顺序读取速度可达到约5000MB/s。相比之下,机械硬盘的读写速度虽然平均为60-80M每秒,最高可达500MB/s,但仍与固态硬盘存在较大差距。正因如此,机械硬盘依然有其市场存在的原因。
尽管固态硬盘在读写速度上具有优势,但机械硬盘仍保持一年约2亿块的出货量。这是因为大存储设备的需求越来越多,机械硬盘的性价比依然较高。对于主要用作存储的设备而言,容量比速度更为重要。机械硬盘在可靠性和寿命方面远超固态硬盘。一旦固态硬盘出现故障,数据恢复的难度远大于普通硬盘。对于那些重视数据无价的公司来说,资料的保存可靠度是首要的考量。
正因为如此,机械硬盘并未被淘汰,其技术仍在不断发展。例如,东芝硬盘已经将容量提升到30TB,而希捷公司研发的MACH.2硬盘的最大读取速度更是超过了500MB/s。
目前全球四大机械硬盘制造商——希捷、西数、日立和东芝,均采用采购后自行组装和分装的方式。这显示出机械硬盘市场的“美日垄断”格局。回顾历史,曾有机械硬盘品牌如长城和易拓等,但随后逐渐消失在市场中。
机械硬盘品牌难以出现国产品牌的原因主要在于技术积累和市场环境等多方面因素的综合影响。