机械硬盘，如何储存世界？

一架波音747，正以4马赫的速度飞行，它与地面的距离——只有2.5厘米！

这可能吗？这就是现实！

只不过，它发生在机械硬盘里！

大家好我是火箭叔，今天继续带你拆解100个改变世界的瞬间，看硬盘如何从占满机房，变为藏进指间。

还记得这个东西吗？磁带。

当你想听某首特定的歌，你得快进或者快退，才能找到它储存的地方。因为磁带，是按顺序记录的。

那时间回到1950年代，计算机存取资料，用的也是它，所以就有同样的缺点——当你要查某一条记录时，必须得按顺序翻找——既慢又笨，改变迫在眉睫。

于是IBM找来了一个人，此人名叫雷诺兹约翰逊，曾发明过自动阅卷机，非常善于把复杂的机械问题，变为一套可复制的工程方案。IBM给了他一支精英团队，希望收获一个全新的“随机存取”数据系统。他们当然不负众望，在尝试了磁鼓、磁板、甚至磁线和磁棒后，最终把注意力放在一叠旋转的磁碟上——这就是后来著名的磁盘储存装置。

它的原理，是在一层可以磁化的金属薄膜上，用磁头改变局部的磁极方向来代表“0”和“1”，从而实现数据的记录与读取。

为了把氧化铁涂成均匀的磁层，工程师们把碟片高速旋转，把涂料倒在中心，让涂料借离心力均匀铺开；为了让读写头在旋转的盘上稳稳“飞行”，团队发明了将空气喷嘴做在磁头上的办法，产生稳定的气垫。1956，这台名为 RAMAC 305 的系统问世。它有 50 张直径近 61 厘米的碟片，储存容量约 4.4MB，价值25万美元，差不多是今天的300万，体积像两台冰箱，但它能在不到一秒的时间里随机检索数据——在当时，这就是奇迹。

RAMAC 把“磁盘”变成了电脑的标准部件，也催生了一个新产业：其他电脑厂商要么自制硬盘，要么买第三方供应，像 Bryant、Data Products 那样的独立供应商开始出现。

但带来下一个关键转折的，还是IBM。

1973年，IBM推出了 Winchester 设计——过去的磁碟是可拆卸的磁碟包，便利但容易进尘。而 Winchester 则把盘片、磁头与马达密封在一个防尘腔里，允许磁头与盘面之间的距离大幅缩小，数据密度随之飙升，成本也下降了三成。Winchester 的成功把行业标准定了下来，大家连“硬盘”都叫“Winchester 机”。

接着，另一个我们今天非常熟悉的老朋友出现了——希捷。它由原IBM工程师艾伦舒加特创办，是Winchester系统的重要人物。而他创办希捷的目的，就是要把 Winchester 的技术做成适用于新兴的微型电脑中、更小更便宜的硬盘。1980 年希捷的 ST-506 诞生：它5.25 寸、5MB，看起来微不足道，但它把硬盘带进了 PC 世界，销量和营收暴涨，创投开始蜂拥而至，硬盘被迅速商品化。

与此同时，其技术也日趋成熟，甚至变成了一种不可思议的“机械奇迹”：磁盘转速提升到每分钟7200转，边缘速度接近每小时200公里。读写磁头悬浮在盘面上，距离还不到头发丝的千分之一！而巨磁阻效应GMR的应用，则让信号灵敏度暴涨，让每一比特都能被清晰读出。垂直磁记录技术的诞生，又让比特从横向排列变成竖向堆叠，进一步把容量推上了一个数量级。正是这一连串的突破，让机械硬盘在短短几十年时间里，从5MB一路狂飙到20TB！

但再完美的机械，也有极限。因为磁头再轻、盘片再快，它们都仍然“在动”。于是，当闪存出现后，人类终于造出了不再需要机械运动的存储器——SSD固态硬盘。那机械硬盘，就像一台呼啸了半个世纪的涡轮发动机，在固态时代，慢慢变成了历史的回声。不过好消息是，它并不会彻底消失：在云存储、冷数据、海量备份领域，机械硬盘以更低的成本，仍然留在舞台上。

那么最后，是一个留给你的问题——你的机箱里，还有机械硬盘吗？你觉得它，还能陪我们走多远？