垂直记录的铺路石：500GB级SATA硬盘横评

五十而“立”，十万功倍：纵向记录即将谢幕

不知不觉间，硬盘驱动器已走过第50个年头，而在这半个世纪中一直陪伴它的纵向磁记录（Longitudinal Magnetic Recording，LMR）技术也将淡出历史舞台。虽然东芝（Toshiba）两年前就第一个在商业化产品——1.8英寸的MK4007GAL（40GB）与MK8007GAH（80GB）——中使用了垂直磁记录（Perpendicular Magnetic Recording，PMR）技术，但后者直到2006年才真正开始走向主流。

纵向记录技术能有如此顽强的生命力，恐怕IBM在缔造350 Disk File（用于IBM 305 RAMAC的世界上第一台硬盘驱动器）时也没有想到。IEEE特别会员Albert S. Hoagland先生参与了RAMAC的研发，据他回忆，IBM在RAMAC发布之前的1955年就开始准备下一代硬盘驱动器，项目名为ADF（Advanced Disk File），所得到的产品即1961年发布的IBM 1301。ADF项目起初计划采用垂直记录——单纯从技术原理上来看，垂直记录并不复杂，早在1898年丹麦科学家Valdemar Poulsen获得专利的世界上第一个成功的磁记录设备（以磁带为介质的录音电话机）中便得到了应用。

问题在于，ADF是世界上第一款采用空气轴承（air bearing）技术的硬盘驱动器，研发人员对磁头飞行技术缺乏足够的积累，而且钢质盘片的磁状态比较多变，获得的测试数据和解释结果不能令人满意。同时尝试多种新技术所带来的冲突使垂直记录成为牺牲品，最终IBM 1301还是沿用了纵向记录技术。虽然1976年IBM硅谷Almaden研究中心的日籍员工岩崎俊一博士（Shunichi Iwasaki，后任日本东北工业大学校长兼首席总监）系统地阐释了垂直磁记录理论，并被尊为“现代垂直记录技术之父”，但市场却依然被纵向记录技术所把持。

直到30年后，垂直记录技术才迎来了开始取代纵向记录技术的转折点，此时后者已经可以使3张盘片的3.5英寸硬盘驱动器（以下简称“硬盘”）达到500GB的容量，10万倍于50年前的IBM 350和25年前的希捷ST-506——后两者分别用了50张24英寸盘片和4张5.25英寸盘片，算来进步何止千万倍！

然而，这充其量不过是纵向记录技术的“回光返照”。3张盘片500GB，也就是单碟容量“160GB+”（约167GB），对应的磁录密度约为120Gbit/sq.in（平方英寸），已经接近纵向记录技术的极限，再向上提升非常困难。相比之下，第一代量产垂直记录硬盘的磁录密度都超过了130Gbit/sq.in，并且该技术至少有提升到600Gbit/sq.in的发展空间，取代纵向记录技术正当其时。

希捷（Seagate）2006年4月底推出的Barracuda 7200.10并不是业内第一款垂直记录硬盘，甚至也不是该公司的第一款垂直记录硬盘，但却具有率先在3.5英寸ATA（PATA/SATA）硬盘中应用垂直记录技术的标志性意义。尽管1.8英寸和2.5英寸硬盘市场增长迅速，但至少到2010年之前，3.5英寸ATA硬盘仍将在销量上占据统治地位。因此，进入3.5英寸ATA硬盘往往才是一项技术走向普及的开端。3.5英寸ATA硬盘不仅产量最大，而且利润空间最小，Barracuda 7200.10的出现，意味着成本已不是垂直记录技术“抢班夺权”的最大障碍。

不过，Barracuda 7200.10最初仅在顶级的750GB容量上采用垂直记录技术（单碟188GB），主要原因在于80GB～500GB之间的各容量点恰好可由纵向记录技术力尚能及的单碟160GB较为完美地实现，当然也不排除生产线调整和盘片供应等因素对垂直记录硬盘的产能有一定的影响。日立（Hitachi GST）刚刚推出的垂直记录硬盘Deskstar 7K1000“照方抓药”，只提供了750GB和1000GB（1TB）两个容量点，可见“500GB及以下容量暂时还无须垂直记录出马”已成为3.5英寸ATA硬盘供应商的共识，所以三星和WD暂时“按兵不动”是完全可以理解的。

虽然Barracuda 7200.10的“革命”很不彻底，但毕竟是迈出了关键的一步。毫无疑问，2007年推出的新款硬盘将全面采用垂直记录技术，但在500GB及以下容量的市场还需要纵向记录产品站好“最后一班岗”——完成全面过渡可能得用大约半年时间。因此，将这批容量达到500GB的“末代王侯”和750GB的垂直记录新贵放到一起进行横向评测，可以说是既有实用价值，又具纪念意义。

参测的500GB及以上容量3.5英寸SATA硬盘主要参数对比

注：除7200.8为SATA 1.5Gb/s外，均支持SATA 3Gb/s；全部支持NCQ

我们选择的测试产品全部采用SATA接口，因为PATA版本受接口和配置所限，性能上已经没什么好测的了。一共11个型号的硬盘，400GB及以上容量的有10款，其中2款为采用垂直记录技术的750GB。500GB硬盘中，只有迈拓的DiamondMax 11/MaXLine Pro 500和三星的SpinPoint T166缺席——前者因“东家”已被希捷收购，仅偶尔可在外置硬盘中“一睹芳容”；后者在技术上并没有独特之处，因此我们没有征集。其实Barracuda 7200.10也提供500GB的容量，状况与SpinPoint T166、Deskstar T7K500差不多，有一个代表就可以了。至于160GB的WD1600AAJS，则可以帮助我们理解硬盘厂商对待单碟160GB的普遍态度。

从SpinPoint T133（左）开始，三星放弃P系列（右）过时的Platter-Type结构，改用流行的Bowl-Type结构（笔者分别称之为“顶盖型”和“底托型”）