说说HDD老将的那些事儿

根据Trendfocus, Inc.发布的《HDD Information Service Executive Summary》报告，2024年第三季度（3Q24）全球硬盘驱动器（HDD）市场表现出强劲的增长势头。总出货量达到3200万台，近线（Nearline）硬盘出货量环比增长15%，达到1570万台。近线硬盘的总出货容量达到286 EB（Exabytes），环比增长19%。

HDD作为一位仍未退役老将，作为一种广泛使用的存储设备，其内部结构和工作原理极为复杂。之前关于HDD一些文章，供参考！

• 当HDD搭车NVMe，是垂死挣扎吗？

• 硬盘HDD：AI时代的战略金矿？

• SSD与HDD仍然共存，并将长期共存！

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本文主要聊聊HDD一些存储机理的概念。存储示意图如下：

Areal Density (AD)面积密度是指单位面积内的数据存储量，单位通常是 Tbpsi（Tera bits per square inch）。面积密度 (AD) 是由线性密度和磁道密度共同决定。

• 磁道宽度 (Track Width): 硬盘上的每个磁道（track）是由读写头在旋转的磁盘上写入数据形成的环形路径。磁道宽度指的是磁盘上相邻两条磁道之间的距离。比如上图显示的磁道宽度为 57 nm（纳米）。

• 位长度 (Bit Length): 位长度指的是沿着磁道方向，每个数据位所占据的物理长度。比如上图显示的位长度为 11 nm（纳米）。

• 线性密度 (Linear Density): 线性密度是指沿磁道方向，单位长度内可存储的数据量，单位通常是 KBPI（Kilo bits per inch）。

• 磁道密度 (Track Density): 磁道密度是指单位长度内可容纳的磁道数量，单位通常是 KTPI（Kilo tracks per inch）。

读写头在磁盘上移动时，必须精确地定位到目标磁道，以确保数据的正确读取和写入。根据Seagate公开的数据显示：硬盘读写头能够在磁盘表面以1纳米（nm）的高度飞行，并且具有3纳米（nm）的磁道定位精度。这意味着读写头在高速旋转的磁盘表面上，能够以极高的精度进行读写操作。

想象一下，读写头在磁盘表面飞行的高度相当于一架飞机以1600公里/小时的速度，距离地面不到0.5米的高度飞行。这种高度要求飞机在高速飞行时必须保持极其稳定的姿态，任何微小的偏差都可能导致灾难性的后果。

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