为什么HDD大多具有与5400、7200和10000 RPM相同的速度?


Answers:


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硬盘的主轴转速自然取决于主轴电动机。由于这些电动机的制造商很少,因此可用的旋转范围受到限制。实际上,当前全球硬盘短缺是由于泰国两家硬盘电机厂被淹。

1980年代最常见的转速为3600 rpm。这是因为基于60-hz的振荡器和电动机非常常见。标准北美交流电源频率为60hz。60hz转换为3600 RPM。因此,3600 rpm交流电动机已广泛使用。自然,随后的设计是基于相同的转速/频率。

因此,最常用的速度是3600、3600 * 1.5 = 5400、3600 * 2 = 7200。更快的驱动器使用10,000和15,000的旋转速度,显然它们使用不同的频率。

这篇StorageReview文章深入讨论了旋转速度。


我可以验证许多早期的磁盘驱动器确实确实使用了(相对)自然会以3600 RPM运行的标准交流电动机。
Daniel R Hicks

@haimg-您在哪里读了该文章中的“直接驱动”?我只看到提到“交流电动机”。BTW存储模块驱动器(SMD,例如由Control Data Corp.生产的那些)使用带皮带驱动器的交流1/2马力感应电动机。不了解8“ HDD,但是8”软盘驱动器使用的是交流电动机和皮带。
锯末

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哇,交流电动机?当电源提供直流电时(不告诉我它包含一个直流/交流逆变器),他们将如何处理?
BlueRaja-Danny Pflughoeft

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@BlueRaja:当时真的不希望为驱动马达提供直流电源。请访问en.wikipedia.org/wiki/IBM_magnetic_disk_drives-最早的模型使用2374 W的功率以1200和1800 RPM运行。
MSalters 2011年

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@haimg-你并不孤单;维基百科还使用“存储模块设备”。但是,在1980年代,我编写了SMD控制器的固件和驱动程序,但我仍然有两本CDC硬件参考手册,其型号为BJ4A1 / BJ4A2(doc#83319200)和BJ7xx(doc#83308500),日期为1977。使用短语“存储模块驱动器”。也许CDC在1977年之后改变了“ SMD”的含义,但我对此表示怀疑。考虑到磁盘包的正确名称是“存储模块”(IBM使用“数据模块”),因此SMD是SM的(传输)驱动器。称其为“设备”是一种混淆。
锯末

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现在,您可以获得15K的驱动器。我们不太可能看到驱动器旋转得更快,这有两个原因:

  1. 向性能关键型用途转变为固态
  2. 更快的旋转速度从字面上有可能使盘片裂开。

当旋转速度保持恒定时,线速度会随着距中心的增加而呈指数增加。这就是为什么您看到的所有15K驱动器都倾向于配备2.5英寸磁盘(上面的链接是一个明显的例外)。如果减小磁盘的大小(从而减小容量),它们可以使驱动器速度更快,但是我们不太可能由于上面的#1以及其他答案中概述的运动问题,因此从未见过这种情况。

对于其余部分,我认为真正的答案与营销有关。当然,这里有特定型号的电动机,但是如果制造商真的想销售7500或8000 rpm的驱动器,我希望他们可以与供应商合作实现这一目标。对我来说,更令人相信的是,当只有少数几个消费者容易理解的品种时,他们发现更容易销售驱动器。


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FWIW,线速度与到中心的距离(即半径)之间的关系是线性的,不是指数关系:圆周=2π*半径。但是,速度确实会迅速增加,并且向心力会随速度的平方增加。
卡莱布

FWIW,以大于20 krpm的速度运行时的问题更多是关于振动和杂物。我认识一个有博士学位的人。用于高RPM驱动器的磁性(主动调节)“轴承”上。它们很容易以20-25 krpm(如果不是更大)的速度运行,但是设计过于复杂/昂贵,无法在商业上可行。
Macke

另外,几年前的一级方程式V12发动机转速提高到20-22 krpm。这些都没有因为速度而自行撕裂(现在被调节为最大18rpm)。–
Macke

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他们不!

话虽如此,之所以没有成千上万个不同的原因是因为7200RPM的转速不可能恰好达到7200RPM-这些是电动机的平均速度。

此外,世界上只有少数几个硬盘驱动器供应商,可以生产硬盘驱动器生产所需质量和数量的电动机的专业供应商甚至更少。因此,他们为什么要制造20-30种不同的电动机,而不是专门制造/大量生产电动机。

但是,近年来出现了一些较新的速度,例如5600和5900驱动器,其目标是在保持良好速度的同时,比7200RPM更“环保”。

至于为什么我们没有更快的100k驱动器...。我只能说是物理学和热力学!如果可能的话,我们会-但通常,速度越快,容量就越低-因为您必须记住,这不只是磁盘旋转的速度,读取头必须能够保持并阅读盘子,此外,旋转得越快,热量就越高。

综上所述,我认为我们不会看到更多的传统硬盘驱动器技术-给它2年的时间,我们可能只会为NAS /大容量存储提供更慢的绿色磁盘,而为主流提供更多的SSD。

(幸运的是,4800RPM笔记本电脑驱动器几乎完全没电了!)


+1表示热度。在这些速度下,磁盘轴承和电动机必须非常热。
内森·奥斯曼

实际上,我的理解是严格控制转速是一个非常重要的要求,因为否则读取(更不用说写入)数据会变得更加困难。当然,这不一定意味着转速必须具有某些特定值(没有特殊原因,您必须具有7200 rpm,而不能接受7189 rpm),但是使用标准速度确实会使事情变得更容易,例如您可以在整个产品线中使用少量不同型号的电动机,从而降低成本。
CVn

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如果从HDD制造商的角度来看情况,则应单独测试驱动器的可靠性,速度等。因此,您拥有的速度越多样化,就会增加您的一般支出。请注意,常见的HDD速度列为 3600、3811、4000、4400、4500、5200、5400、7200、10000和15000 RPM(第一个IBM硬盘驱动器实际上以1200 rpm的转速旋转)。

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