เหตุใด HDD ส่วนใหญ่จึงมีความเร็วเท่ากับ 5400, 7200, 10000 RPM


35

เหตุใดฮาร์ดดิสก์ส่วนใหญ่จึงมีความเร็วเท่ากัน ส่วนใหญ่เป็น 5400, 7200, 10000 RPM ทำไมไม่ใช่ 6,000 หรือ 8000 มีเหตุผลหรือประโยชน์สำหรับการมีความเร็วเหล่านั้นหรือไม่


คำตอบ:


43

ความเร็วในการหมุนแกนหมุนของฮาร์ดดิสก์ขึ้นอยู่กับมอเตอร์แกนหมุนตามธรรมชาติ เนื่องจากมีผู้ผลิตมอเตอร์เพียงเล็กน้อยเท่านั้นช่วงการหมุนที่มีอยู่จึงมี จำกัด ที่จริงแล้วปัญหาการขาดแคลนฮาร์ดดิสก์ทั่วโลกในปัจจุบันเป็นเพราะโรงงานผลิตมอเตอร์ฮาร์ดดิสก์สองแห่งในประเทศไทย

ความเร็วรอบการหมุนที่พบมากที่สุดคือ 3,600 รอบต่อนาทีในปี 1980 เนื่องจากออสซิลเลเตอร์และมอเตอร์ที่ใช้พลังงานประมาณ 60 เฮิร์ตซ์เป็นเรื่องปกติ ความถี่ไฟ AC ของอเมริกาเหนือมาตรฐานคือ 60hz 60 เฮิร์ตแปลเป็น 3600 รอบต่อนาที ดังนั้นมอเตอร์ AC 3600 รอบต่อนาทีจึงมีอยู่อย่างกว้างขวาง ตามธรรมชาติแล้วการออกแบบที่ตามมานั้นขึ้นอยู่กับความเร็ว / ความถี่การหมุนเดียวกัน

ดังนั้นความเร็วที่ใช้บ่อยที่สุดคือ 3600, 3600 * 1.5 = 5400, 3600 * 2 = 7200 ไดรฟ์ที่เร็วกว่าใช้ความเร็วในการหมุน 10,000 และ 15,000 ดูเหมือนว่าพวกเขาจะใช้ความถี่ที่แตกต่างกัน

นี้บทความ StorageReviewกล่าวถึงความเร็วในการหมุนในเชิงลึก


ฉันสามารถตรวจสอบว่าดิสก์ไดรฟ์รุ่นแรกจำนวนมากใช้มอเตอร์ AC มาตรฐาน (ค่อนข้าง) ซึ่งจะทำงานที่ความเร็ว 3600 RPM
— Daniel R Hicks

@haimg - คุณอ่าน "ไดรฟ์ตรง" ในบทความนั้นจากที่ใด ฉันเพิ่งเห็นการกล่าวถึง "มอเตอร์ AC" BTW Storage Module Drives (SMD เช่นที่ทำโดย Control Data Corp. ) ใช้ AC, 1/2 แรงม้ามอเตอร์เหนี่ยวนำพร้อมสายพานไดรฟ์ ไม่ทราบเรื่อง HDD 8 "แต่ฟลอปปี้ไดรฟ์ 8" ใช้มอเตอร์และสายพาน AC
— ขี้เลื่อย

7
เอ๊ะมอเตอร์ AC พวกเขาจะทำอย่างไรเมื่อแหล่งจ่ายไฟจ่ายไฟ DC (อย่าบอกฉันว่ามันมี DC / AC อินเวอร์เตอร์?)
— BlueRaja - Danny Pflughoeft

5
@ BlueRaja: จริงๆคุณไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ DC ในตอนนั้นสำหรับมอเตอร์ขับเคลื่อน ลองชมen.wikipedia.org/wiki/IBM_magnetic_disk_drives - รุ่นแรกสุดรันที่ 1200 และ 1800 RPM โดยใช้ 2374 วัตต์
— MSalters

1
@haimg - คุณไม่ได้อยู่คนเดียว วิกิพีเดียยังใช้ "อุปกรณ์เก็บข้อมูล" อย่างไรก็ตามในปี 1980 ฉันเขียนเฟิร์มแวร์และไดรเวอร์สำหรับคอนโทรลเลอร์ SMD และฉันยังมีคู่มืออ้างอิงฮาร์ดแวร์ CDC สองชุดสำหรับรุ่น BJ4A1 / BJ4A2 (doc # 83319200) และ BJ7xx (doc # 83308500) ลงวันที่ 1977 หน้าชื่อและข้อความ ใช้วลี "Storage Module Drive" บางที CDC เปลี่ยนความหมายของ "SMD" หลังจากปี 1977 แต่ฉันสงสัยว่า เมื่อพิจารณาว่าชื่อที่เหมาะสมสำหรับดิสก์แพ็คคือ "Storage Module" (และ IBM ใช้ "data module"), SMD เป็นไดรฟ์ (การขนส่ง) สำหรับ SM เรียกมันว่า "อุปกรณ์" เป็นสิ่งที่สับสน
— ขี้เลื่อย

9

ตอนนี้คุณจะได้รับไดรฟ์ที่เร็วที่สุดเท่าที่ 15K เราไม่น่าจะเห็นไดรฟ์หมุนเร็วขึ้นด้วยเหตุผลสองประการ:

  1. การเปลี่ยนเป็นสถานะของแข็งสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง
  2. ความเร็วในการหมุนเร็วขึ้นอย่างแท้จริงเสี่ยงที่แผ่นเสียงจะฉีกขาดออกจากกัน

เมื่อความเร็วในการหมุนคงที่ความเร็วเชิงเส้นจะเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณเมื่อคุณอยู่ไกลจากศูนย์กลาง นี่คือเหตุผลที่ไดรฟ์ 15K ทั้งหมดที่คุณเห็นมีแนวโน้มที่จะมาพร้อมกับจานขนาด 2.5 "(ลิงก์ด้านบนเป็นข้อยกเว้นที่น่าทึ่ง) พวกเขาสามารถสร้างไดรฟ์ที่เร็วขึ้นได้หากพวกเขาลดขนาดแผ่นเสียง เคยเห็นสิ่งนี้เนื่องจากรายการ # 1 ด้านบนและเนื่องจากปัญหาเรื่องมอเตอร์ที่ระบุไว้ในคำตอบอื่น ๆ

สำหรับส่วนที่เหลือฉันคิดว่าคำตอบที่แท้จริงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการตลาดมากกว่า แน่นอนว่ามีรุ่นเฉพาะของมอเตอร์อยู่ที่นั่น แต่ถ้าผู้ผลิตต้องการวางตลาดไดรฟ์ 7500 หรือ 8000 รอบต่อนาทีฉันคาดว่าพวกเขาจะทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์ของพวกเขาเพื่อให้มันเกิดขึ้น ฉันเชื่อว่าพวกเขาจะขายไดรฟ์ได้ง่ายขึ้นเมื่อมีเพียงไม่กี่พันธุ์ที่ผู้บริโภคเข้าใจเป็นอย่างดี


5
FWIW ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วเชิงเส้นและระยะทางจากจุดศูนย์กลาง (เช่นรัศมี) คือเส้นตรงไม่ใช่เลขชี้กำลัง: เส้นรอบวง = 2π * รัศมี อย่างไรก็ตามความเร็วนั้นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและแรงสู่ศูนย์กลางก็เพิ่มขึ้นตามกำลังสองของความเร็ว
— Caleb

FWIW ปัญหาการทำงานที่> 20 krpm นั้นเกี่ยวกับการแกว่งและสิ่งของ ฉันรู้ว่าคนที่ทำปริญญาเอก บน "แบริ่ง" แม่เหล็ก (มีการควบคุมอย่างแข็งขัน) สำหรับไดรฟ์ความเร็วสูงรอบต่อนาที พวกเขาวิ่งได้อย่างง่ายดายที่ 20-25 krpm (ถ้าไม่ใช่มากกว่านี้) แต่การออกแบบนั้นซับซ้อน / แพงเกินไปที่จะวางขายในเชิงพาณิชย์
— Macke

นอกจากนี้เครื่องยนต์ Formula One V12 จากไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้ปรับปรุงเป็น 20-22 krpm สิ่งเหล่านี้ไม่ฉีกตัวเองออกจากกันเนื่องจากความเร็ว (ตอนนี้มันถูกควบคุมให้สูงสุด 18 รอบต่อนาที) ..
— Macke

7

พวกเขาทำไม่ได้!

ที่ถูกกล่าวว่าเหตุผลที่มีไม่แตกต่างกันหลายพันเพราะมันไม่น่าเป็นไปได้ที่ 7200RPM หนึ่งไปที่ 7200RPM - เหล่านี้เป็นความเร็วเฉลี่ยของมอเตอร์

นอกจากนี้เท่าที่มีผู้ค้าฮาร์ดไดรฟเพียงไม่กี่รายในโลกที่มีผู้ค้าผู้เชี่ยวชาญเพียงไม่กี่รายเท่านั้นที่สามารถผลิตมอเตอร์ที่มีคุณภาพและปริมาณที่ต้องการสำหรับการผลิตฮาร์ดไดรฟ์ ด้วยเหตุนี้พวกเขาต้องการสร้างมอเตอร์ที่แตกต่างกัน 20-30 ตัวแทนที่จะเป็นผู้เชี่ยวชาญ / การผลิตจำนวนมาก

อย่างไรก็ตามมีความเร็วใหม่ ๆ ไม่กี่ตัวที่กำลังคืบคลานเข้ามาเช่นไดรฟ์ 5600 และ 5900 ในปีที่ผ่านมาซึ่งมีเป้าหมายที่จะเป็น "สีเขียว" กว่า 7200RPM ในขณะที่ยังคงรักษาความเร็วที่ดี

ทำไมเราไม่มีไดรฟ์เร็วกว่า 100k .... ทั้งหมดที่ฉันพูดได้ก็คือฟิสิกส์และอุณหพลศาสตร์! ถ้าเป็นไปได้เราจะ - แต่โดยทั่วไปแล้วความเร็วที่เร็วขึ้นความจุที่น้อยลง - เพราะคุณต้องจำไว้ว่ามันไม่ได้เกี่ยวกับความเร็วที่ดิสก์หมุนอยู่หัวอ่านจะต้องสามารถ ติดตามและอ่านแผ่นเสียงนอกจากนี้ยิ่งหมุนเร็วยิ่งร้อน

ทั้งหมดนี้ถูกกล่าวว่าฉันไม่คิดว่าเราจะเห็นเทคโนโลยีฮาร์ดไดรฟ์แบบดั้งเดิมอีกมากมายให้เวลา 2 ปีและเราอาจจะมีดิสก์สีเขียวที่ช้ากว่าสำหรับ NAS / ที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่และ SSD สำหรับกระแสหลัก

(และโชคดีที่ไดรฟ์แล็ปท็อป 4800 รอบต่อนาทีเกือบจะตายโดยสิ้นเชิง!)


+1 สำหรับการกล่าวถึงความร้อน ที่ความเร็วเหล่านี้แบริ่งดิสก์และมอเตอร์จะต้องร้อนมาก
— นาธานออสมัน

ที่จริงแล้วความเข้าใจของฉันคือความเร็วในการหมุนที่ถูกควบคุมอย่างแน่นหนานั้นเป็นข้อกำหนดที่สำคัญมากเพราะมิฉะนั้นการอ่าน (อ่านอย่างเดียว) ข้อมูลจะยากขึ้น หลักสูตรนี้ไม่จำเป็นต้องหมายความว่าความเร็วในการหมุนมีที่จะใช้ในค่าเฉพาะบางคน (จะไม่มีเหตุผลใดเหตุผลที่คุณต้องมี 7200 รอบต่อนาทีและ 7189 รอบต่อนาทีเป็นที่ยอมรับ) แต่ใช้ความเร็วมาตรฐานอย่างแน่นอนเลยทำให้สิ่งที่ง่ายขึ้น คุณสามารถใช้มอเตอร์รุ่นที่แตกต่างกันเล็กน้อยในสายผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของคุณซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่าย
— CVN

7

หากคุณมองสถานการณ์จากมุมมองของผู้ผลิต HDD ควรทดสอบความน่าเชื่อถือความเร็ว ฯลฯ ของไดรฟ์แยกต่างหาก ดังนั้นยิ่งคุณมีความเร็วที่หลากหลายมากเท่าใดมันก็จะเป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายทั่วไปของคุณมากขึ้นเท่านั้น โปรดทราบว่าความเร็ว HDD ทั่วไปแสดงเป็น 3600, 3811, 4000, 4400, 4500, 5200, 5400, 7200, 10000 และ 15000 RPM ( ฮาร์ดไดรฟ์ IBM ตัวแรกหมุนที่ 1200 รอบต่อนาที)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.