iТоги 2003 года, винчестеры: все только начинается


Основные изменения, произошедшие на рынке жестких дисков для настольных и мобильных ПК в 2003 году, несомненно, имели отношение к распространению нового стандарта интерфейса — Serial ATA, увеличению плотности записи и снижению габаритов винчестеров. В какой-то степени прошедший год можно назвать переходным периодом, так как все тенденции, заложенные разработчиками и производителями в новинки 2003 года или их прототипы, будут реализованы, по большому счету, лишь в наступившем году.

Взять, для примера, последовательный интерфейс Serial ATA. Не успели жесткие диски с этим интерфейсом, внедрять который предстоит еще несколько лет, занять более-менее устойчивую долю рынка, не успели производители чипсетов рапортовать о внедрении поддержки спецификаций Serial ATA 1.0 своими наборами логики, как на повестку дня встало появление изделий с поддержкой Serial ATA II. Сам стандарт «Serial ATA II: Extensions to Serial ATA 1.0 Specification, Revision 1.0», как вы помните, был принят еще в октябре 2002 года, тогда же были представлены первые прототипы винчестеров с его поддержкой.

Осенью, в дни IDF Fall 2003, были представлены дополнительные расширения этого стандарта — Serial ATA Digital 1.1, Port Multiplier 1.1 и Port Selector 1.0.

Спецификация Digital 1.1

  • Асинхронное восстановление сигнала, позволяющее восстанавливать потерянный сигнал и устанавливать связь после горячего подключения
    • Асинхронное уведомление ATAPI-устройств, избавляющих хосты от необходимости периодически посылать запросы для обнаружения изменений в присутствии носителей
  • Оптимизация организации очереди, позволяющая отдавать устройствам дополнительные команды во время длительных сеансов передачи данных
  • Совмещение конфигураций устройств, дающее OEM-производителям возможность отключать неподдерживаемые, характерные только для SATA функции в жестких дисках
  • Разъем для управления устройствами по протоколам SAF-TE и SES
  • Ускоренная инициализация обозначения адреса I2C корпусного процессора, избавляющая хосты от необходимости производить поиск по адресному пространству I2C, чтобы найти процессор

Спецификация Port Multiplier 1.1

  • Определяет средства использования одного хост-соединения через интерфейс SATA для нескольких устройств
  • Позволяет устанавливать единое хост-соединение с большим количеством устройств, что дает возможность сократить количество кабелей и повысить качество охлаждения в подсистемах хранения данных стандарта SATA
  • Добавляет схему асинхронного уведомления из спецификации Digital 1.1, что дает возможность сообщать хосту о подсоединении устройства к порту и его отсоединении. Добавление этой схемы устраняет необходимость в проведении хостом опроса, чтобы определить, где устройства были добавлены или удалены

Спецификация Port Selector 1.0

  • Позволяет двум различным портам хоста подключаться к одному устройству для создания запасного пути к этому устройству
  • Необходимый структурный компонент для производителей RAID-систем, сетевых систем хранения данных и дисковых систем резервного копирования, разрабатывающих полностью резервируемые топологии систем хранения информации
  • Внутриполосное или протокольное управление, позволяющее избежать маршрутизации дополнительных сигналов между инициатором и целью
  • Передача сигналов по полосе боковых частот, обеспечивающая простое взаимодействие со сторонними средствами управления (например, с сервисным корпусным процессором)

Предполагается, что активная поддержка полной версии Serial ATA II будет реализована в некоторых конечных изделиях уже в нынешнем году, прошедший же год стал знаменателен появлением первых контроллеров и опытных партий винчестеров с интегрированной поддержкой NCQ (Native Command Queuing, конвейеризации команд), призванной существенно расширить функциональность устройств и систем хранения данных.

Как известно, при использовании Native Command Queuing контроллер анализирует запросы от процессора и переставляет их в очередь на выполнение таким образом, чтобы максимизировать скорость передачи и минимизировать время поиска. Кроме того, контроллеры жестких дисков Serial ATA II должны уметь самостоятельно организовывать очереди запросов и выполнять их без какого-либо вмешательства процессора. Механизм работы Serial ATA Native Command Queuing в общих чертах схож с организацией очереди команд интерфейса SCSI, но в отличие от 256-уровневой глубины у SCSI, поддерживает очередь до 32 команд.

Поставки первых винчестеров с поддержкой NCQ были начаты еще в конце прошлого года, компания Fujitsu даже объявила о начале поставок опытных партий 2,5-дюймовых винчестеров c чипом Marvell 88i6535, поддерживающим SATA II, включая Native Command Queuing, однако, массовое внедрение таких решений еще только предстоит.

Что касается старых добрых винчестеров с интерфейсом Parallel ATA, то ближе к концу года фактически, все производители запустили в производство серии емкостью до 250 Гб, с буфером объемом до 8 Мб, а наиболее массовыми стали серии со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Стандарт по-прежнему популярен и с неохотой сдает свои позиции новоявленному последовательному варианту.

Еще одна примета ушедшего 2003 года: появление многочисленного класса внешних винчестеров с интерфейсами USB 2.0 и FireWire, причем, не только от компаний-энтузиастов, но, фактически, от всех лидеров рынка, под собственными торговыми марками. Будучи в начале прошлого года в некоторой степени экзотикой, к началу 2004 года внешние жесткие диски составили самостоятельный класс накопителей, при этом, на рынке замечено появление моделей, скомпонованных из двух и более винчестеров, емкостью более 500 Гб — своеобразные банки хранения данных для бытового использования. Некоторые японские компании стали предлагать такие накопители, оборудованные беспроводным интерфейсом, что в сумме с другими функциональными возможностями позволило заговорить о появлении нового класса бытовых файл-серверов.

К концу 2003 года рынок жестких дисков и их компонентов — головок, дисков и двигателей, был по-прежнему поделен между несколькими крупными компаниями. Причина редкого появления новых игроков в этом секторе заключается в том, что винчестеры представляют собой слишком сложные электронно-механические устройства с достаточно высокими требованиями, предъявляемыми к процессу их изготовления. Соответственно, увеличиваются затраты на разработку жестких дисков, а, стало быть, и порог, необходимый для проникновения на рынок. Из более-менее серьезных новичков прошедшего года, пожалуй, можно вспомнить лишь китайскую компанию GS Magicstor, новоявленного игрока рынка миниатюрных винчестеров и прямого конкурента японской компании Toshiba.

Как известно, GS Magicstor была основана в августе 2002 года, однако, строительство первого завода компании было закончено только в марте 2003. В конце первого квартала компания начала поставки первых образов своих винчестеров, ближе к концу года был налажен массовый выпуск линейки винчестеров емкостью 2,2 Гб и 2,4 Гб — соответственно, Magicstor 1022C и Magicstor 1024C, а также представлена флагманская 1-дюймовая модель Magicstor 1048c емкостью 4,8 Гб.

Дальнейшие планы компании способны вызвать восхищение: уже во второй половине 2004 года GS Magicstor намерена начать поставки 1-дюймовых винчестеров емкостью 7 Гб — 8 Гб, в начале 2005 года — 10 Гб моделей и ближе к концу 2005 года — жестких дисков емкостью 16 Гб — 20 Гб. Что касается объемов производства, то в 2004 году планируется поставить порядка 5 млн. 1-дюймовых винчестеров.

Не отказывается китайская компания и от присутствия на рынке 1,8-дюймовых винчестеров: дочернее предприятие GS Magicstor под названием GS Magicdrive уже с марта 2004 года планирует массовое производство 1,8-дюймовых винчестеров на строящейся с июля 2003 года фабрике. Предполагается, что в серию пойдут модели емкостью 40 Гб, 30 Гб, 20 Гб и 15 Гб. Производственные планы GS Magicdrive еще более грандиозны: до 2,66 млн. винчестеров в 2004 году, до 10 млн. HDD в 2005 году и порядка 20 млн. — в 2006 году.

Что касается вышеупомянутой Toshiba, новый стратегический план компании в отношении увеличения объемов выпуска 1,8-дюймовых винчестеров включает в себя удвоение ежемесячного производства таких устройств и доведение его до 600 тысяч штук.

В настоящее время Toshiba считается крупнейшим в мире производителем 1,8-дюймовых винчестеров, контролируя при этом порядка 98% мирового рынка. Как известно, Toshiba начинала на рынке 1,8-дюймовых винчестеров выпуском 2 Гб модели в 2000 году. Сейчас компания поставляет 20 Гб, 30 Гб и 40 Гб модели высотой от 5 мм до 8 мм.

Частью стратегии Toshiba по увеличению объемов выпуска 1,8-дюймовых винчестеров станет увеличение заказов у Matsushita Kotobuki Electronics Industries. Все произведенные Matsushita Kotobuki Electronics винчестеры будут продаваться под торговой маркой Toshiba.

Объемы поставок жестких дисков постоянно растут, а темпы прироста только увеличиваются. Например, несмотря на низкие темпы развития индустрии, в 2002 году во всем мире было продано более 200 млн. винчестеров. В 2003 году совместные продажи 3,5-дюймовых и 2,5-дюймовых дисков выросли уже до 220 млн. устройств. Главной причиной увеличения темпов производства жестких дисков аналитики называют рост потребления в секторе бытовых товаров массового спроса: навигационных системах для автомобилей, бытовых DVD-рекордерах, плеерах и т. п.

Несмотря на очевидную популярность 2,5-дюймовых решений, в прошедшем году 3,5-дюймовые винчестеры по-прежнему доминировали на рынке. Согласно предварительным данным, их доля составила 81,3% (почти 179 млн. штук), оставшиеся 18,7% пришлись на жесткие диски форм-фактора 2,5 дюйма и менее (около 41 млн. штук). Однако, как отмечают аналитики, постепенный переход на 2,5-дюймовые диски неминуем, хотя бы потому, что помимо массового использования в бытовой электронике, такие винчестеры оптимальны для работы в ноутбуках, которые уже сейчас в некоторых странах значительно популярнее обычных настольных ПК, а также в столь популярных нынче экономичных blade-серверах.

Еще одно, достаточно бурно развивавшееся в прошлом году направление — выпуск внешних накопителей на жестких дисках, играющих роль автономных устройств для «слива» цифровых фото и транспортировки мультимедийного контента. Как правило, такие накопители обладают несколькими слотами для подключения флэш-карт, портами USB и FireWire, в некоторых случаях имеется цветной ЖК экран для предварительного просмотра материала, а также встроенные аппаратные аудио/видео плееры для автономной работы с такими файлами.

Несмотря на значительный рост предложений таких внешних мультимедийных накопителей, винчестерами в чистом виде их назвать можно лишь с оговорками. Впрочем, ничего удивительного в этом нет, развитие технологий достаточно часто приводит к появлению устройств, находящихся на стыке разных отраслей. Взять хотя бы наиболее наглядный пример прошедшего года, разделение, в большинстве случаев, лишь умозрительное, на карманные ПК с беспроводными интерфейсами, встроенным сотовым телефоном и смартфоны с возможностями PDA. Кстати упомянуть, в самое ближайшее время эти карманные помощники также обзаведутся встроенными накопителями на жестких дисках, так как массовый выпуск для этих целей винчестеров с форм-фактором менее 1 дюйма — вопрос решенный, находящийся в стадии коммерциализации.

Несмотря на неминуемый рост рынка жестких дисков, производители продолжают объединяться или покупать друг друга. Так, в декабре 2002 года Hitachi приобрела отделение IBM по выпуску винчестеров и основала Hitachi Global Storage Technologies (Hitachi GST). Аналогичным образом в июле 2003 года американская Western Digital приобрела производителей магнитных головок для накопителей, Read-Rite. В августе 2003 года производитель двигателей, Nidec, объявил о приобретении компании с аналогичным профилем, Sankyo Seiki Manufacturing.

Из компаний, достаточно недавно появившихся на рынке, но уже успевших зарекомендовать себя как активный игрок сектора, стоит отметить южнокорейскую Samsung Electronics. В апреле 2003 года руководство компании выступило с достаточно амбициозным заявлением о том, что Samsung ставит перед собой цель выйти в лидеры по продажам жестких дисков к 2005 году. В основе такого заявления — не только уверенность в собственных силах, но также небеспочвенный скептицизм по отношению к силам конкурентов, производство которых, как известно, балансирует на грани рентабельности.

В настоящее время Samsung обеспечивает поставки нескольких линеек 3,5-дюймовых жестких дисков, со скоростью вращения шпинделя до 7200 rpm, плотностью записи до 80 Гб на пластину, интерфейсами Serial ATA и Ultra ATA/133, 2 Мб или 8 Мб буфером, в версиях емкостью от 20 Гб до 160 Гб. Отличительной особенностью всех моделей винчестеров производства компании Samsung является применение гидродинамических подшипников, фирменных технологий подавления шума — NoiseGuard и SilentSeek, а также технологии защиты от ударов — ImpactGuard. Трехлетняя гарантия на жесткие диски Samsung с АТА интерфейсом предоставляется по схеме 1+2, то есть, деньги обратно можно получить только в течении первого года, однако, отремонтируют диск бесплатно и заменят на равноценный в случае невозможности ремонта в течении трех лет.

Что ж, если производительность и качество дисков Samsung будут и впредь на высоте, возможно, когда-нибудь эта марка займет в сердцах пользователей столь же почетное место, как, например, вычеркнутые ныне из списка производителей винчестеров для настольных ПК компании Quantum и Fujitsu.

Достаточно уверенно прошел год у компании Seagate. Помимо выпуска традиционного ряда 3,5-дюймовых винчестеров и преодоления в декабре 2003 рубежа в 1,5 млн. поставленных жестких дисков с интерфейсом Serial ATA, компания также объявила о возвращении на рынок дисковых накопителей для блокнотных ПК и начале серийных поставок нового винчестера Momentus, предназначенного для ноутбуков.


Еще одной любопытной инициативой Seagate стало намерение выйти в 2004 году на рынок с первыми дисковыми накопителями корпоративного класса с форм-фактором 2,5 дюйма.

Помимо этого, с осени прошлого года Seagate начала поставки в розницу США своих первых внешних накопителей на жестких дисках. Среди ключевых характеристик Seagate External Hard Drive стоит упомянуть включение копирования одним нажатием кнопки, отдельный выключатель питания для предотвращения случайного отключения накопителя, возможность «горячего подключения», скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту, 8 Мб буфер, применение двигателя SoftSonic с гидродинамическими подшипниками. Накопители обладают интерфейсами USB 2.0 и FireWire и выпускаются в вариантах емкостью 160 Гб и 200 Гб. Поставки Seagate External Hard Drive в другие страны мира начнутся в нынешнем году.

Весьма удачным оказался прошедший год и для компании Western Digital. Особенно всем запомнился выпуск серии Raptor — первых на рынке винчестеров для настольных ПК с интерфейсом Serial ATA класса Enterprise Serial ATA (ESATA) и скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин.

К концу года к 36 Гб варианту WD Raptor WD360GD, появившемуся в рознице летом, добавился 74 Гб вариант WD740GD.

Серия Western Digital Raptor
Модель WD360GD WD740GD
Емкость 36 Гб 74 Гб
Плотность записи, на пластину 36 Гб 36 Гб (повышена линейная плотность записи)
Средняя скорость доступа 5,2 мс 4,7 мс
Поиск track-to-track 0,7 мс
Полный цикл чтения 10,2 мс
Средняя задержка 2,9 мс
Объем кэша 8 Мб
Время готовности к работе 7 с
Габариты: 25,4 х 147,0 х 101,6 мм
Вес 0,73 кг
Внутренняя скорость передачи данных До 55 Мб/с До 72 Мб/с
Технология адаптивной компенсации вибраций RAFF (Rotary Accelerometer Feed Forward)
Подшипники Гидродинамические (FDB, fluid bearing motors)
Гарантия 5 лет


В последние несколько месяцев 2003 года было анонсировано значительное количество винчестеров с высокой плотностью размещения информации. Основными, наиболее перспективными технологиями в этом направлении по-прежнему являются: вертикальная технология записи данных, разработка новых чувствительных головок.

Новые тенденции также касаются и двигателей, в которых вместо шариковых подшипников все чаще используются гидродинамические, однако теперь уже вместо масла в них предлагается использовать воздух. Кроме того, некоторые компании не теряют надежды в ближайшее время представить модели со скоростью вращения шпинделя вплоть до 20 тыс. об/мин и более.


Вот таким интересным и насыщенным событиями стал для сектора производства винчестеров прошедший год. Похоже, не менее интересным и динамичным будет развитие ситуации в году наступившем. Несмотря на бурный рост количества и качества всевозможных типов накопителей, в первую очередь, флэш-карт, жесткие диски по-прежнему остаются основой наших настольных систем и останутся таковыми в ближайшем обозримом будущем. По крайней мере, разумных идей в части замены винчестеров для ПК альтернативой за разумные деньги пока не предвидится.






Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.