为什么大容量的服务器SAS硬盘普遍都只有7200rpm的转速？

在开始瞎扯之前先回答一下原问题。有其它答主表示这个问题放在2020年有点不合时宜。的确，2.5寸高转速服务器硬盘刚开始推广的时候这个问题就已经得到了充分的讨论。如果答主还有兴趣，强烈建议读完下面这篇文章，相信你会对存储硬件的发展史会有更深入的理解。从15000RPM到Savvio——2.5英寸企业级硬盘的来龙去脉​m.mydrivers.com如果现在没空看完的话可以读我总结的几个要点：硬盘电机的功耗与转速的2.8次方成正比，与盘片直径的4.6次方成正比，功耗越大则故障率越高1990年代到20世纪头几年中盘片密度的演进速度超过预期，导致各厂家原有的5英寸产品线迅速被淘汰。而2.5寸盘片容量进入了可用的范围内磁头寻道时间难以大幅度降低，通过增加电机转速和缩小盘片尺寸来减少延迟是性价比较高的方案1U高度的机箱只能设置4个3.5英寸的热插拔硬盘位，不适合用一些比较复杂的阵列方案获得更高的IOPS和冗余性。同样高度下10个2.5英寸的硬盘位更加灵活（这一点 @木头龙 也有提到）容量和IO性能难以兼得，而且两种需求重合程度其实并不高，所以硬盘也随着市场逐渐分化成了3.5寸高容量和2.5寸高性能两个产品线没有高转速的大容量盘并不是因为做不到。90年代希捷最早的一批万转盘就用了3.75英寸盘片。材料和机电技术更发达的今天做一款类似规格的产品只会更容易，但是这种看似两全其美，其实两头不讨好（IO不如2.5寸的15k，功耗和可靠性不如7.2k）的东西注定是卖不出去的。对问题本身的回答到此结束，下面是抬杠time，不想看的朋友们可以走了，想看的继续。写这个答案的主要动力是在另外一个答案下面发生了一些和原问题关系不大的争论，想要展开解释只能写一个答案。争论的开头如下

请允许我吐槽一下，动不动就让别人“拆一个看看”这种诡辩毫无意义。以此类推，知乎上讨论历史的终极回答就是“我不解释，你自己去古墓里挖一铲子看看就明白”严格来说这个反例举的并不严谨，因为这个型号虽然是3.5寸的盘体，但是盘片直径只有2.8寸。我提出有不少3.5寸盘体加3寸以上盘片的量产万转盘之后，争论的方向就开始诡异了起来：

3.75约等于3.5，小于3.5就是2.5，四舍五入就是一个亿，这数学无法反驳虽然听起来很有道理，但是还是无法解释这个型号存在的意义。前面提到过，2.5寸盘体的潜在客户更多，盘片已经缩了不少干脆一步到位岂不是皆大欢喜？既然这块盘的本质是2.5寸，那么为什么它放不进2.5寸的硬盘位呢？

被业内精英教育了一番之后我决定好好做人，仔细研读这位老师的科普[1]。二，硬盘是一种精密机械设备，磁头与碟片之间的距离仅仅几纳米。大尺寸碟片在高转速的情况下维持碟片动平衡变得非常困难，稳定性骤减，极容易导致碟片磁头产生碰撞，造成无可挽回的数据损失。我中学物理没学好，定轴旋转的刚体难道不是质量越大越稳定？你甚至可以把旧硬盘改造成自稳云台：www.bilibili.com/video/av535…

妈耶，ID里挂着希捷的注册商标痛骂希捷，太厉害啦！写完上面的文字之后，我对这位“专业人士”的业务水平产生了很大的怀疑。继续翻看了他的过往发言纪录之后这种想法越发强烈。于是尝试搜索了一下某篇文章中的字句：Barracuda：【十一期】天道轮回——追忆迈拓硬盘的垮掉​zhuanlan.zhihu.com

嗯，这是字面意义上的集体创作[3][4][5][6][7]这篇文章只是在怀古，时间跨度十数年，引用较多没写清楚也不是不能原谅。毕竟谁能不犯错呢。

那么换一篇技术性和时效性比较强的公号文章看看：Barracuda：浅谈HAMR存储技术​zhuanlan.zhihu.com忽略掉前半部分那些“盘片直径太大，不好”的老调重弹，后半部分依然是整段的不规范转载。注意成文时间是2019年6月。

这一段原文出处是《微型计算机》杂志2012年第16号上的《热辅助磁记录-机械硬盘的救星》一文希捷则在数年前就提出了SOMA(Self-Ordered Magnetic  Array，自排列磁性晶体栅格阵列)技术，有望用直径仅为3～4nm的FePt(铁铂合金)微粒记录数据。SOMA  FePt的磁晶各向异性是目前硬盘上使用的钴铂合金的10～20倍，因此其室温下的矫顽力也特别大，现有的磁头根本无法提供足够强的磁场来扭转其磁化方向，甚至可以说自然界现已知的软磁材料都不能提供这种强度的磁场，因此SOMA  FePt与HAMR技术结合几乎就是唯一的解决方案。此方案的理论极限记录密度是50Tb/平方英寸，相当于PMR技术存储密度的80多倍，从而可实现全盘300TB的惊人存储容量。不过该技术目前只能生成矩阵结构的磁颗粒分布，暂时无法以同心圆的方式组织成环状磁道，而且需要更先进的磁头作配合。显然，要达到HAMR的理论极限记录密度还为时尚早。实际上，HAMR技术到现在都还没有准确的能投入商用的时间。2002年希捷曾表示，HAMR技术在2008年可以实现商业化，后来推到了2010年。今年3月，希捷终于宣布，借助HAMR技术首次实现了1Tb/平方英寸的存储密度，该密度对于PMR技术而言已经是极限，但对于HAMR来说，才刚刚起步。该密度能够使第一代3.5英寸HAMR硬盘的容量达到6TB，2.5英寸HAMR硬盘的容量达到2TB。当然希捷对硬盘容量的增长速度没有过于乐观，而是认为，由于受制于技术，机械硬盘将在接下来的十年缓慢发展。知乎对洗稿的看法是一贯而持续的，无需多言。但必须强调的是用过时信息和个人偏见拼凑出的缝合怪奇文对外行人有极强的误导性。例如上文中作者为了让文章意思通顺，在最后的段落强加了一个“时间不知不觉已经跨入了2019年，然而HAMR商用之路仍然杳无音信。”的尾巴。而同年4月希捷的官宣则明确指出自研的HAMR产品已经开始小规模试产，密度在每平方英寸2TB以上，各方面的指标符合预期，乐观预计年内就能批量出货[8]。虽然这个美好的愿望没能实现，但是这个官方渠道的消息依然和上文中表达的意思相去甚远。再多翻一翻，我们甚至可以总结出一条完整的暴论逻辑链：业界需要容量更大速度更快的硬盘 （基本正确）物理规律决定了机械硬盘的盘片是不能大于3.5/3.75英寸，超过这个尺寸的盘片会自行裂开 （错误，90年代有大量的5寸硬盘产品，更不用说80年代小型机里那些14/24寸盘片转速一点都不慢的庞然大物）3.5英寸盘片的转速不能超过7200转，超过这个转速盘片会颠到没法读写（错误，限制转速的是电机而不是盘片）在盘片尺寸和转速受限的情况下，进一步提高存储速度和密度只能依赖新的磁记录技术如HAMR（前提错误，结论跑偏）没有人比我更懂HAMR（根本没搞懂）在2020年的知乎，PC硬件板块还算是一块有大量优质创作者在输出内容的净土。我写这么多字的目的也是为了希望这个不怎么小的圈子能秉承着“先问是不是，再问为什么”和“尽可能让每个外行人都成为有科学素养的外行[9]”的黄金精神继续活跃下去。人无完人也许是对的，但是这种程度的谬论制造者不值得被宽容。参考^zhuanlan.zhihu.com/p/76617457^…

作者：嘻嘻

链接：https://juejin.im/post/6862233111884333069/

来源：掘金

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。