大容量液态硬盘技术前瞻

一提到液态硬盘，会有多少人想到希捷研发的液态轴承(FDB)马达？不可否认，FDB马达的诞生为硬盘行业的发展做出了卓越贡献，提高了硬盘产品的可靠性，降低了噪音。但就硬盘的存储原理和容量扩充等重要特性来说，FDB却没有丝毫裨益，数据依旧通过磁场转换写入到高速旋转的HDD盘片上，容量的大小依旧受限于盘片存储密度……而今天我们要谈的液态存储则是一场彻底的技术革命，它或将改变存储产品的原理和形态。

人造大脑或将成真！大容量液态硬盘技术前瞻

熟悉存储行业发展的读者也许已经清楚何为FDB马达，在此之前，为了方便描述和宣传，业界将采用了液态轴承马达的HDD简称为液态硬盘，以示和传统工艺HDD之间的区别。这恐怕会让不少读者将它和我们今天所讲的液态硬盘混为一谈。所以在此先简单介绍FDB的来龙去脉，让不甚了解的读者也知道有关行业发展的故事，并清晰分辨两种“液态硬盘”的区别。

FDB不算真正意义上的液态硬盘

因为存储原理的关系，HDD的盘片必须不停旋转才能将数据“带到”磁头下方，让磁头完成读写操作。这至关重要的旋转依靠主电机提供动力，由连接盘片的传动轴终带动盘片转起来的。在液态轴承马达（Fluid Dynamic Bearing Motors）技术发明之前，HDD硬盘的传动轴承大多使用了滚珠式设计。类似很多风扇的中心轴设计，在转轴和轴套之间加入滚珠，以便减少轴和轴壳的直接摩擦，能让转动更加快速。但这留下了工作噪音较大、发热量和震动难以控制的问题。为此，希捷借鉴了被广泛应用于精密机械工业的油体润滑原理，推出了FDB马达。其技术核心是黏膜液油轴承，以油膜代替轴与轴壳之间的滚珠。与传统的滚珠轴承硬盘相比，液态轴承硬盘的优势是显而易见的：

FDB马达结构示意图

一是减噪降温。避免了滚珠与轴承金属面的直接摩擦，使硬盘工作中的摩擦噪音和因摩擦产生的热量被减至低。
二是减震。油膜可有效地吸收震动，使硬盘的抗震能力得到提高，数据读写的稳定性更强，另外减少震动也能降低硬盘工作时的噪音。
三是减少磨损。油膜隔绝了各机械组件之间的直接摩擦，降低了长时间工作后各个机械部件的磨损，有助于提高硬盘的工作可靠性和使用寿命。

早是在1996年，希捷(Seagate)公司生产了世界上第一台FDB马达，并随后推出了首款使用液态轴承马达的硬盘产品。这种新技术产品先被应用在企业级市场，在获得企业用户的全面认可后，伴随技术成熟度的提升和制造成本的降低逐步向台式PC普及。到2009年的时候，HDD行业基本就没有不采用液态轴承制造的硬盘了。实际上在此之后，我们反而很少再听到“液态硬盘”这种宣传称呼，因为大家都采用了FDB马达，没有必要再和谁区隔了。

“真”液态硬盘—存储介质是液体

就算之前不了解FDB的读者，看完以上介绍也能很明显地看出FDB的价值与不足，FDB对HDD的发展有所帮助，但并非是颠覆式的创新。至少存储原理没变，寻道规则也没变，还是磁头加磁盘的存储组合，容量的增长也还是依靠提高盘片磁密度来实现。当前磁密度提升越来越费力，面对这个瓶颈，FDB显然帮不上什么忙。而我们今天所说的液态硬盘技术则和FDB完全不同，它的诞生初衷就是颠覆—改变存储机制、改变产品形态，突破现有的容量和性能限制。而这一切的关键就在于存储介质的改变，有别于传统HDD的磁盘、也有别于当下SSD的闪存，这套存储系统的存储介质是一种液体材料—而这也是它被称为液态硬盘技术的根本原因。

胶体簇技术的研究主要由美国密歇根等大学的实验室完成