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机械硬盘将被淘汰？石墨烯将提升机械硬盘 10 倍空间

2021年06月17日 08:46 浏览：10 来源：小报道

对于电子产品，可能很多人的刻板印象都是更新速度快，越等越便宜，特别是手机、电脑上的东西。

可是，在电脑上，普通民用领域的机械硬盘在近几年内几乎没有进步，同样的价格也维持了好几年，甚至还经常涨价。

加之固态硬盘在价格上已经越来越低，某品牌 500G 的 SN550 蹲个活动 400 元以内就能入手，可以说是相当亲民了，固态硬盘的应用也越来越广泛。

但即便是这样，机械硬盘在如今的计算机领域仍然占有一席之地。

大部分人或多或少都有一些资料不经常使用，但又舍不得删，有长期保存的需求。

这个时候机械硬盘就是一般家用电脑冷储存数据的最佳选择了，价格低、容量大、保存时间长。

一般冷储存占据大量空间的就是一些图片和视频。

如今视频规格从以前的 720P 到 1080P，再到蓝光，内容的储存需求不断变大，而现在 4K 和 HDR 视频也在逐渐普及，我们手机拍的照片也是动则两位数 MB。

加之今年也是 5G 和 WiFi6 普及的元年，以后网络上的资源容量势必是指数级增加的，这哪里顶得住，因此我们越发需要容量更大的硬盘。

而对于储存大容量文件，若是使用固态硬盘多少有些奢侈，而机械硬盘技术升级最近也有了新的动向。

近日，剑桥大学在《自然-通讯》中发布的最新研究称，石墨烯可以在超高密度硬盘的涂层材料中使用，可以将每平方英寸数据存储量从先前的 1TB 提升到10TB ，获得一个里程碑式的增长。

那么，提升 10 倍是如何实现的呢？

在讲石墨烯之前，我们先来简单了解一下机械硬盘是如何增大容量的。

机械硬盘主要有磁盘和磁头两个主要部位，其中磁盘用于存储数据，磁头用于读取和写入数据，所以想要提高容量就要从磁盘入手，那么可以有以下那么几种方法。

1. 增大磁盘的体积；

2. 增加磁盘的数量；

3. 增加每张磁盘存储数据的密度。

很显然，第一种和第二种方案一看就不太靠谱，这两种方案都会导致机械硬盘体积的增加，而目前台式机标准都是使用 3.5 英寸的硬盘，笔记本则是 2.5 英寸，对于已经发展了多年的硬盘生态而言，冒然改变尺寸并不一定是合理的做法，而且磁盘也不是越大越好，越大的磁盘，高速旋转时惯性就越大，稳定性就会下降。

所以一般都是采用第三种方案，增加磁盘上用于存储数据的磁性颗粒的密度。

其中磁盘中磁性颗粒的排列方式，从刚开始的平铺式 LMR 到后来的垂直式 PMR，再到现在臭名昭著的叠瓦式 SMR，目的都是为了提高单位面积内可存储数据的数量。

可是叠瓦式 SMR 虽然牺牲了数据的写入能力，但是换来的容量提升却只有 25%。

那么还有没有其他的方法呢？

当然也是有的。

在机械硬盘的特性中，如果磁头和磁盘距离越近，盘片内的磁性颗粒密度也可以做的越高，数据存储量就越大。

因为每张盘片需要一层保护层以保护盘片不被机械损坏和起到防腐蚀的作用，而这一保护层一般是碳基涂层 COC，这 COC 占据了磁头和磁盘之间很大一部分空间，是存储容量进步的一堵高墙。

于是科学家们就致力于研究如何削薄 COC。

事实证明效果还是很明显的，现在最先进的商用 COC 厚度仅为 3nm，每平方英寸的储存容量可以达到 1TB。

而如果把商用 COC 换成石墨烯，就可以利用石墨烯的特性获得无与伦比的超薄厚度，带来十倍于传统机械硬盘的储存容量，而且还具备防腐蚀、低摩擦、耐磨性、硬度、润滑剂兼容性和表面光滑度方面的所有硬盘所需特性。

而且石墨烯涂层还能与机械硬盘的 HAMR（热辅助磁记录）技术配合使用。

HAMR 技术是一种通过将记录层加热到高温来增加存储密度的技术，可以说是近期民用机械硬盘提升容量最靠谱的技术了。

但是此技术与之前的商业 COC 材料配合表现并不理想，而石墨烯却与 HAMR 技术有着非常好的相性。

不过对于这些技术，以目前来看只能说用画大饼来形容，想要普及到平民级产品线还有很长一段路要走。

而在 2020 年全球机械硬盘出货量达到了 10 亿 TB，这种巨大的需求量可以说是为这些新技术的商用铺平了道路，具体如何，就让我们拭目以待吧。

你会在什么需求下购买更大容量的硬盘呢？

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