題 為什麼硬盤驅動器的速度大多與5400,7200,10000 RPM相同?


為什麼硬盤驅動器大多數速度相同?它們大多是5400,7200,10000 RPM。為什麼不是6000或8000?擁有這些速度有任何理由或好處嗎?


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2017-11-12 21:49


起源


也可以看看 serverfault.com/questions/24204/why-hdd-rotate-at-7200-rpm - Bratch


答案:


硬盤的主軸轉速自然取決於主軸電機。由於這些電機的製造商很少,因此可用的旋轉範圍是有限的。事實上,目前全球硬盤短缺的原因是泰國有兩家淹沒的硬盤汽車工廠。

20世紀80年代最常見的轉速為3600轉/分鐘。這是因為基於60-hz的振盪器和電動機非常常見。標準北美交流電源頻率為60hz。 60hz轉換為3600 RPM。因此,廣泛使用3600轉/分的交流電動機。當然,隨後的設計基於相同的轉速/頻率。

因此,最常用的速度是3600,3600 * 1.5 = 5400,3600 * 2 = 7200。更快的驅動器使用10,000和15,000轉速,顯然它們使用不同的頻率。

這個 StorageReview文章 討論了深度旋轉速度。


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2017-11-12 22:13



我可以驗證許多早期的磁盤驅動器確實使用了(相對)標準的交流電機,其自然運行速度為3600 RPM。 - Daniel R Hicks
@haimg - 那篇文章在哪裡讀到“直接驅動”?我剛看到提到“交流電機”。 BTW存儲模塊驅動器(SMD,例如由Control Data Corp.製造的那些)使用AC,1/2馬力,帶傳動的感應電機。不知道8英寸硬盤驅動器,但8英寸軟盤驅動器使用交流電機和皮帶。 - sawdust
哇,交流電機?當電源供電時,他們怎麼做呢(不要告訴我它有一個DC / AC逆變器?)? - BlueRaja - Danny Pflughoeft
@BlueRaja:對於驅動電機,你真的不想要直流電源。查看 en.wikipedia.org/wiki/IBM_magnetic_disk_drives  - 最早的型號以1200和1800轉速運行,使用2374瓦特。 - MSalters
@haimg - 你並不孤單;維基百科也使用“存儲模塊設備”。然而,在20世紀80年代,我為SMD控制器編寫了固件和驅動程序,我仍然有兩個CDC硬件參考手冊,用於模型BJ4A1 / BJ4A2(文檔#83319200)和BJ7xx(文檔#83308500)日期為1977年。標題頁和文本使用短語“存儲模塊驅動器”。也許CDC在1977年之後改變了“SMD”的含義,但我對此表示懷疑。考慮到磁盤包的正確名稱是“存儲模塊”(以及IBM使用的“數據模塊”),SMD是SM的(傳輸)驅動器。將其稱為“設備”是混淆。 - sawdust


現在,你可以得到驅動器 快到15K。我們不太可能看到驅動器旋轉得更快,原因有兩個:

  1. 為性能關鍵用途轉變為固態
  2. 更快的旋轉速度確實會使盤片撕裂。

當旋轉速度保持不變時,線性速度隨著距離中心越遠呈指數增加。這就是為什麼你看到的所有15K驅動器都帶有2.5英寸盤片(上面的鏈接是一個值得注意的例外)。如果它們減小盤片尺寸(因此容量),它們可以製造更快的驅動器,但我們不太可能因為上面的第1項以及其他答案中概述的運動問題,我們看到了這一點。

對於其餘部分,我認為真正的答案更多地與營銷有關。當然,那裡有特定的電機型號,但如果製造商真的想推銷7500或8000轉的驅動器,我希望他們可以與供應商合作以實現這一目標。對於我來說,當有少數品種被消費者充分理解時,他們發現銷售驅動器更容易。


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2017-11-12 23:12



FWIW,線速度與距中心的距離(即半徑)之間的關係是線性的,而不是指數的:圓周=2π*半徑。然而,速度確實快速增加,向心力隨速度的平方增加。 - Caleb
FWIW,運行速度> 20 krpm時的問題更多的是振盪和物質。我認識一個博士學位的人。用於高轉速驅動器的磁性(主動調節)“軸承”。它們以20-25 krpm(如果不是更多)容易地運行,但是設計太複雜/昂貴而不具備商業可行性。 - Macke
此外,幾年前的一級方程式V12發動機加速至20-22 krpm。由於速度的原因,這些都沒有被撕開(現在它被調節到最大18rpm)。 - Macke


他們沒有!

話雖如此,沒有成千上萬個不同的原因是因為7200RPM不太可能達到7200RPM - 這些是電機的平均速度。

此外,世界上只有少數硬盤供應商,甚至更少的專業供應商可以生產硬盤生產所需的質量和數量的電機。正因為如此,他們為什麼要製造20-30種不同的電機而不是專業化/批量生產。

然而,近年來有一些較新的速度,例如5600和5900驅動器,其目標是比7200RPM更“綠色”,同時保持良好的速度。

至於為什麼我們沒有更快的100k驅動器....我只能說物理和熱力學!如果有可能,我們會 - 但是,通常情況下,速度越快,容量越低 - 因為,你必須記住,它不僅僅是磁盤旋轉的速度,讀頭必須能夠保持並讀取盤片,此外,旋轉越快,熱量越高。

所有這些都說,我認為我們不會看到更多的傳統硬盤技術 - 給它2年時間,我們可能只會有更慢的綠色磁盤用於NAS /大容量存儲和SSD用於主流。

(幸運的是,4800RPM筆記本電腦驅動器幾乎完全死了!)


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2017-11-12 22:13



+1提熱。在這些速度下,磁盤軸承和電機必須非常熱。 - Nathan Osman
實際上,我的理解是轉速是 嚴格監管 這是一個非常重要的要求,因為否則讀取(更不用說寫入)數據會變得更加困難。這當然不是 一定 意味著轉速必須具有一定的特殊值(沒有特別的原因,你必須有7200轉,7189轉是不可接受的),但使用標準速度肯定會讓事情變得更容易,因為你可以使用少量的整個產品系列中的不同型號電機,從而降低了成本。 - α CVn


如果從HDD製造商的角度來看情況,驅動器的可靠性,速度等應該單獨測試。因此,您擁有的速度越多,您的一般費用就越多。請注意,常見的硬盤速度是 上市 如3600,3811,4000,4400,4500,5200,5400,7200,10000和15000 RPM( 第一個IBM硬盤 實際上以1200轉/分轉速旋轉)。


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2017-11-12 22:25