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.