垂直记录的铺路石：500GB级SATA硬盘横评

Barracuda 7200.10：PMR与LMR的混合体

希捷的7200RPM ATA硬盘家族，从十年前开业界先河的Medalist Pro 9140（著名的“大灰熊”，金牌系列的高端产品），经过Barracuda ATA～ATA Ⅴ和Barracuda 7200.7～7200.9的变迁，到Barracuda 7200.10正好是第十代。回想Medalist Pro 9140使用的还是MR磁头，而Barracuda 7200.10已经发展至TGMR磁头和垂直记录技术，不免令人感慨“沧海桑田”的巨变。

Barracuda 7200.10的外观与7200.9基本相同，观察标签成为主要的区分手段

前面在介绍Barracuda 7200.9的时候曾经说过，其与7200.8本质上是同一个设计——如果只看外形的话，很难让人相信这样的观点，因为7200.10才像是7200.9的孪生兄弟。从顶盖、底托直至PCB的形状和布局，Barracuda 7200.10都和7200.9一模一样，而且也有硬盘控制器芯片集成缓存或独立SDRAM芯片的两种配置方式，似乎必须依靠标签方能较为迅速地“验明正身”。

Barracuda 7200.10增加了将接口速率限制为1.5Gb/s的跳线

不仅如此，Barracuda 7200.10还继承了Barracuda 7200.9在单盘片型号中采用20mm薄型设计的做法，容量从40GB到160GB，均提供8MB或2MB缓存的选择，并将平均寻道时间延长至11ms以降低噪音。不同之处在于，7200.10的单盘片产品全部为薄型设计，而7200.9初期仍为常规设计，后来才补上薄型设计的新型号。

Barracuda 7200.10的单碟容量在垂直记录技术帮助下达到了188GB

注：300GB型号面向OEM客户，保持这个容量点的连续性，以后可能不会再有，实际上与320GB型号是同样的产品

其实，Barracuda 7200.10的单盘片型号也不是一开始就有的，这批代号“Nighthawk”（夜鹰）的产品投产较晚，并且采用了垂直记录技术，否则希捷委实没有必要在已经有了薄型设计的Barracuda 7200.9之后“多此一举”。型号中的数字以“15”收尾的“夜鹰”们单碟容量仍为160GB，其使命主要在于进一步推动生产线向垂直记录技术的转换，而同样规格的Barracuda 7200.9并未停产。

Barracuda 7200.10继承了7200.9的四碟设计，但垂直记录技术的引入在两者之间划出了界限。不过这个界限并不是很分明，因为只有750GB和160GB（及以下）容量的Barracuda 7200.10才是用垂直记录技术实现的，200GB～500GB仍采用单碟160GB的纵向记录技术。当然，7200.10的单碟160GB扩展到了2～3碟，比7200.9的仅限于1碟小有进步。

希捷公司北亚区技术行销经理朱秋男先生曾经说过，单碟188GB的Barracuda 7200.10磁录密度（areal density，也称“面密度”）达136Gbit/sq.in（平方英寸，也可写成in），而超过120Gbit/sq.in就必须采用垂直记录技术了。从7200.10产品手册中的数据来看，500GB及以下容量（纵向记录技术）的磁录密度确实不到120Gbit/sq.in，但750GB容量（垂直记录技术）的磁录密度也没到130Gbit/sq.in。第一款垂直记录硬盘——东芝MK4007GAL/MK8007GAH的磁录密度为133Gbit/sq.in，日立（Hitachi GST）Travelstar 5K160的磁录密度为131Gbit/sq.in，同属第一代（量产）垂直记录硬盘的Barracuda 7200.10有128.2Gbit/sq.in的表现较为合理。

Barracuda 7200.10各容量的记录密度及相关参数表，存在互相矛盾之处，要分析对待，而160GB及以下容量因采用单碟160GB的垂直记录技术，情况又有所不同

从上表中可以看到，从200GB到750GB的Barracuda 7200.10，道密度均为145kTPI（track per inch，每英寸磁道数），750GB胜在位密度更高，达到926kBPI（bit per inch，每英寸bit数），超出其他容量至少100kBPI。位密度直接影响硬盘的数据传输率，所以750GB的最大持续数据传输率具有明显优势。有一个反映道密度和位密度之间关系的概念叫做位纵横比（Bit Aspect Ratio，BAR），即BPI与TPI的比值（BAR=BPI÷TPI）。同样的单碟容量，具有较大的位纵横比通常代表更高的技术水平和数据传输能力。

由此可以看到垂直记录技术的作用。相对而言，纵向记录技术要把道密度提上去并不是很难，难的是位密度——必须缩小磁位单元的长度，而这将受到超顺磁性效应的限制。换言之，通过缩小磁道间隔的方法或许可以把单碟容量从133GB提高到150GB，但对提高硬盘的性能却几乎没有任何帮助。

通过改变磁位单元的磁化方向，并采用具有更高矫顽力的磁性材料（纵向记录技术部分受到写入磁头的限制，前面两页有详细说明），垂直记录技术允许缩小磁位单元在盘片表面上的长度，从而提高了位密度，使同样的时间内有更多的数据位通过磁头，在主轴转速没有改变的情况下实现数据吞吐量的增长。与500GB及以下容量相比，750GB的Barracuda 7200.10更高的单碟容量完全靠提升BPI实现，理所当然地在位纵横比上占据优势。

160GB的Barracuda 7200.10的位密度介于200GB～500GB和750GB之间，道密度则略低，磁录密度应该在110Gbit/sq.in以上。以7200.10推出时希捷对垂直记录技术的掌握，单碟188GB的良率不会太高，精挑细选磁头和盘片的组合，满足需求量本就不大的750GB容量的供应是可以的，向下推广就不合算了。其后“夜鹰”的诞生表明，稍微降低位密度和道密度，把单碟容量减至160GB，便可以解除良率的困扰，进入160GB及以下容量的主流市场。由此看来，不排除希捷将垂直记录技术的应用范围进一步扩展到200GB～500GB容量的可能。

类似于日立的TFC或WD的DFH，Barracuda 7200.10具有自动调整飞高（Adaptive Fly Height）的功能，根据运行环境的不同自动调整磁头的飞行高度，力求最大限度地确保整个盘片范围内读写性能的连贯性。清扫（Clean Sweep）功能让磁头在硬盘驱动器加电旋转时扫过整个盘片，以清除盘面上的不规则颗粒，从而维护介质的完整性和硬盘的可靠性。此外，直接离线扫描（Directed Offline Scan）功能可以在没有数据访问操作时运行诊断程序。