Mengapa sebagian besar HDD memiliki kecepatan yang sama dengan 5400, 7200, 10000 RPM?

Jawaban:

43

Kecepatan putaran spindle dari hard disk tergantung pada motor spindle, secara alami. Karena hanya ada sedikit produsen motor ini, kisaran rotasi yang tersedia terbatas. Faktanya, kekurangan hard disk global saat ini adalah karena dua pabrik motor hard disk yang kebanjiran di Thailand.

Kecepatan rotasi paling umum adalah 3.600 rpm pada 1980-an. Ini karena osilator dan motor yang berbasis sekitar 60-hz sangat umum. Frekuensi listrik AC Amerika Utara standar adalah 60 hz. 60hz diterjemahkan menjadi 3600 RPM. Oleh karena itu motor AC 3600 rpm tersedia secara luas. Secara alami, desain yang mengikuti didasarkan pada kecepatan / frekuensi rotasi yang sama.

Jadi kecepatan paling umum yang pernah digunakan adalah 3600, 3600 * 1,5 = 5400, 3600 * 2 = 7200. Drive yang lebih cepat menggunakan 10.000 dan 15.000 kecepatan rotasi, tampaknya mereka menggunakan frekuensi yang berbeda.

Ini artikel StorageReview membahas kecepatan putaran secara mendalam.

haim
sumber
Saya dapat memverifikasi bahwa banyak disk drive awal memang menggunakan (relatif) motor AC standar yang secara alami akan berjalan pada 3600 RPM.
Daniel R Hicks
@haimg - Di mana Anda membaca "drive langsung" dalam artikel itu? Saya hanya melihat penyebutan "motor AC". Drive Module Storage BTW (SMD, seperti yang dibuat oleh Control Data Corp) menggunakan AC, 1/2 tenaga kuda, motor induksi dengan drive belt. Tidak tahu tentang 8 "HDD, tetapi drive floppy 8" menggunakan motor dan sabuk AC.
serbuk kayu
7
Wah, motor AC? Bagaimana mereka melakukan itu ketika catu daya memasok DC (jangan bilang itu berisi inverter DC / AC?)?
BlueRaja - Danny Pflughoeft
5
@ BlueRaja: Anda benar-benar tidak menginginkan catu daya DC saat itu, untuk motor penggerak. Lihatlah en.wikipedia.org/wiki/IBM_magnetic_disk_drives - model paling awal beroperasi pada 1200 dan 1800 RPM, menggunakan 2.374 Watt.
MSalters
1
@haimg - Anda tidak sendirian; wikipedia juga menggunakan "perangkat modul penyimpanan". Namun, pada 1980-an, saya menulis firmware dan driver untuk kontroler SMD, dan saya masih memiliki dua Manual Referensi Perangkat Keras CDC untuk model BJ4A1 / BJ4A2 (doc # 83319200) dan BJ7xx (doc # 83308500) tanggal 1977. Halaman judul dan teks gunakan frasa "Storage Module Drive". Mungkin CDC mengubah arti "SMD" setelah 1977, tapi saya ragu itu. Menimbang bahwa nama yang tepat untuk paket disk adalah "Modul Penyimpanan" (dan IBM menggunakan "modul data"), SMD adalah drive (transportasi) untuk SM. Menyebutnya "perangkat" adalah kebingungan.
serbuk gergaji
9

Saat ini, Anda bisa mendapatkan drive secepat 15K . Kami tidak mungkin melihat drive berputar lebih cepat, karena dua alasan:

  1. Pergeseran ke kondisi solid untuk penggunaan kritis-kinerja
  2. Kecepatan rotasi yang lebih cepat secara harfiah berisiko bahwa platter akan terlepas dengan sendirinya.

Ketika kecepatan rotasi tetap konstan, kecepatan linier meningkat secara eksponensial saat Anda semakin jauh dari pusat. Inilah sebabnya mengapa semua 15K drive yang Anda lihat cenderung datang dengan piring-piring 2,5 "(tautan di atas menjadi pengecualian). Mereka dapat membuat drive yang lebih cepat jika mereka mengurangi ukuran platter (dan karenanya kapasitas), tetapi kami tidak mungkin untuk pernah melihat ini karena item # 1 di atas dan karena masalah motor yang diuraikan dalam jawaban lain.

Untuk sisanya, saya pikir jawaban sebenarnya lebih berkaitan dengan pemasaran. Tentu, ada model motor tertentu di luar sana, tetapi jika pabrikan benar-benar ingin memasarkan drive 7500 atau 8000 rpm, saya berharap mereka dapat bekerja dengan pemasok mereka untuk mewujudkannya. Bagi saya lebih mudah dipercaya bahwa mereka merasa lebih mudah menjual drive ketika hanya ada beberapa varietas yang dipahami oleh konsumen.

Joel Coehoorn
sumber
5
FWIW, hubungan antara kecepatan linear dan jarak dari pusat (yaitu jari-jari) linier, bukan eksponensial: keliling = 2π * jari-jari. Namun demikian, kecepatan memang meningkat cukup cepat, dan gaya sentripetal meningkat dengan kuadrat kecepatan.
Caleb
FWIW, masalah menjalankan di> 20 krpm lebih tentang osilasi dan hal-hal. Saya tahu seorang pria yang melakukan Ph.D. pada "bantalan" magnetik (yang diatur secara aktif) untuk drive RPM tinggi. Mereka berlari dengan mudah pada 20-25 krpm (jika tidak lebih), tetapi desainnya terlalu rumit / mahal untuk dapat dijual secara komersial.
Macke
Juga, mesin Formula Satu V12 dari beberapa tahun yang lalu ditingkatkan menjadi 20-22 krpm. Tak satu pun dari ini merobek sendiri karena kecepatan (Sekarang diatur ke 18rpm maks) ..
Macke
7

Mereka tidak!

Yang sedang berkata, alasan tidak ada ribuan yang berbeda adalah karena tidak mungkin bahwa 7200RPM satu berjalan tepat 7200RPM - ini adalah kecepatan rata-rata motor.

Selain itu, sebanyak hanya ada beberapa vendor hard drive di dunia, bahkan ada lebih sedikit vendor spesialis yang dapat memproduksi motor dengan kualitas dan kuantitas yang dibutuhkan untuk produksi hard drive. Karena itu, mengapa mereka ingin membuat 20-30 motor yang berbeda daripada hanya mengkhususkan diri / memproduksi massal.

Namun, ada beberapa kecepatan yang lebih baru merayap di seperti drive 5600 dan 5900 dalam beberapa tahun terakhir yang ditujukan untuk menjadi "lebih hijau" dari 7200RPM sambil mempertahankan kecepatan yang baik.

Adapun mengapa kita tidak memiliki drive 100k lebih cepat .... Yang bisa saya katakan adalah fisika dan termodinamika! Jika memungkinkan, kami akan - tetapi, secara umum, semakin cepat kecepatannya, semakin rendah kapasitasnya - karena, Anda harus ingat, ini bukan hanya tentang kecepatan putaran disk, read head harus dapat tetap membaca dan membaca piring, di samping itu, semakin cepat putarannya, semakin tinggi panasnya.

Semua ini dikatakan, saya tidak berpikir kita akan melihat lebih banyak teknologi hard drive tradisional - berikan 2 tahun dan kita mungkin hanya akan memiliki disk hijau lebih lambat untuk NAS / penyimpanan massal dan SSD untuk arus utama.

(Dan untungnya, drive laptop 4800RPM hampir sepenuhnya mati!)

William Hilsum
sumber
+1 untuk menyebutkan panas. Pada kecepatan itu, bantalan disk dan motor harus menjadi sangat panas.
Nathan Osman
Sebenarnya, pemahaman saya adalah bahwa kecepatan rotasi yang diatur dengan ketat adalah persyaratan yang sangat penting, karena jika tidak membaca (apalagi menulis) data menjadi jauh lebih sulit. Ini tentu saja tidak selalu menyiratkan bahwa kecepatan rotasi harus mengambil nilai tertentu (tidak akan ada alasan khusus mengapa Anda harus memiliki 7200 rpm, dan 7189 rpm tidak dapat diterima), tetapi menggunakan kecepatan standar tentu saja membuat semuanya lebih mudah karena Anda dapat menggunakan sejumlah kecil motor model berbeda di seluruh lini produk Anda, sehingga mengurangi biaya.
CVn
7

Jika Anda melihat situasi dari sudut pandang produsen HDD, keandalan, kecepatan, dll. Drive harus diuji secara terpisah. Jadi semakin banyak variasi kecepatan yang Anda miliki, semakin meningkatkan kecepatan umum Anda. Perhatikan bahwa kecepatan HDD umum terdaftar sebagai 3600, 3811, 4000, 4400, 4500, 5200, 5400, 7200, 10000 dan 15000 RPM ( hard drive IBM pertama benar-benar berputar pada 1200 rpm).

Mehper C. Palavuzlar
sumber