¿Por qué los discos duros en su mayoría tienen la misma velocidad que 5400, 7200, 10000 RPM?

Respuestas:

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La velocidad de rotación del husillo de un disco duro depende de un motor de husillo, naturalmente. Como solo hay muy pocos fabricantes de estos motores, el rango de rotación disponible es limitado. De hecho, la actual escasez mundial de discos duros se debe a dos fábricas de motores de discos duros inundados en Tailandia.

La velocidad de rotación más común fue de 3600 rpm en la década de 1980. Esto se debe a que los osciladores y los motores que se basan en alrededor de 60 hz son muy comunes. La frecuencia de corriente alterna estándar de América del Norte es de 60 Hz. 60 Hz se traduce a 3600 RPM. Por lo tanto, los motores de CA de 3600 rpm están ampliamente disponibles. Naturalmente, los diseños que siguieron se basaron en las mismas velocidades / frecuencias de rotación.

Entonces, las velocidades más comunes jamás utilizadas son 3600, 3600 * 1.5 = 5400, 3600 * 2 = 7200. Las unidades más rápidas usan 10,000 y 15,000 velocidades de rotación, aparentemente usan diferentes frecuencias.

Este artículo de StorageReview analiza la velocidad de centrifugado en profundidad.

haimg
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Puedo verificar que muchas de las primeras unidades de disco sí utilizaron motores de CA estándar (relativamente) que, naturalmente, funcionarían a 3600 RPM.
Daniel R Hicks
@haimg - ¿Dónde leíste "transmisión directa" en ese artículo? Acabo de ver mención de "motores de CA". Por cierto, las unidades de módulo de almacenamiento (SMD, como las fabricadas por Control Data Corp.) utilizaron un motor de inducción de CA, 1/2 caballos de fuerza, con transmisión por correa. No sé acerca de los discos duros de 8 ", pero las unidades de disquete de 8" usaban motores y correas de CA.
aserrín
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Whoa, motores de corriente alterna? ¿Cómo harían eso cuando la fuente de alimentación suministra CC (no me digas que contiene un inversor CC / CA)?
BlueRaja - Danny Pflughoeft
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@BlueRaja: Realmente no quería una fuente de alimentación de CC en ese entonces, para el motor de accionamiento. Echa un vistazo a en.wikipedia.org/wiki/IBM_magnetic_disk_drives : los primeros modelos se ejecutaron a 1200 y 1800 RPM, con 2374 vatios.
MSalters
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@haimg: no estás solo; Wikipedia también utiliza "dispositivo de módulo de almacenamiento". Sin embargo, en la década de 1980, escribí el firmware y el controlador para un controlador SMD, y todavía tengo dos manuales de referencia de hardware CDC para los modelos BJ4A1 / BJ4A2 (doc. # 83319200) y BJ7xx (doc. # 83308500) con fecha de 1977. Páginas de título y texto use la frase "Unidad de módulo de almacenamiento". Quizás los CDC cambiaron el significado de "SMD" después de 1977, pero lo dudo. Teniendo en cuenta que el nombre adecuado para el paquete de discos es "Módulo de almacenamiento" (e IBM utilizó el "módulo de datos"), SMD es una unidad (de transporte) para un SM. Llamarlo "dispositivo" es ofuscación.
aserrín
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En este momento, puede obtener unidades tan rápido como 15K . Es poco probable que veamos que las unidades giren más rápido, por dos razones:

  1. El cambio al estado sólido para usos críticos de rendimiento
  2. Las velocidades de rotación más rápidas literalmente corren el riesgo de que el plato se desgarre.

Cuando la velocidad de rotación permanece constante, la velocidad lineal aumenta exponencialmente a medida que te alejas del centro. Esta es la razón por la cual todas las unidades de 15K que ve tienden a venir con platos de 2.5 "(el enlace anterior es una notable excepción). Podrían hacer una unidad más rápida si reducen el tamaño del plato (y por lo tanto la capacidad), pero es poco probable que lo hagamos. alguna vez viste esto debido al ítem # 1 anterior y debido a problemas motores descritos en otras respuestas.

Por lo demás, creo que la respuesta real tiene más que ver con el marketing. Claro, existen modelos específicos de motores, pero si un fabricante realmente quisiera comercializar una unidad de 7500 u 8000 rpm, espero que puedan trabajar con sus proveedores para que esto suceda. Para mí es más creíble que les resulta más fácil vender discos cuando solo hay unas pocas variedades que los consumidores entienden bien.

Joel Coehoorn
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55
FWIW, la relación entre la velocidad lineal y la distancia desde el centro (es decir, el radio) es lineal, no exponencial: circunferencia = 2π * radio. Sin embargo, la velocidad aumenta bastante rápido, y la fuerza centrípeta aumenta con el cuadrado de la velocidad.
Caleb
FWIW, el problema al correr a> 20 krpm es más sobre oscilaciones y otras cosas. Conocí a un tipo que hizo un doctorado. en "rodamientos" magnéticos (regulados activamente) para accionamientos de altas RPM. Funcionaron fácilmente a 20-25 krpm (si no más), pero el diseño era demasiado complejo / costoso para ser comercialmente viable.
Macke
Además, un motor de Fórmula 1 V12 de hace unos años aceleró a 20-22 krpm. Ninguno de estos se desgarró debido a la velocidad (ahora está regulado a 18 rpm como máximo) ..
Macke
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Ellos no!

Dicho esto, la razón por la que no hay miles de diferentes es porque no es probable que uno de 7200 RPM funcione exactamente a 7200 RPM: estas son las velocidades promedio de los motores.

Además, a pesar de que solo hay unos pocos vendedores de discos duros en el mundo, hay incluso menos vendedores especializados que puedan producir motores de la calidad y cantidad necesaria para la producción de discos duros. Debido a esto, ¿por qué querrían hacer 20-30 motores diferentes en lugar de especializarse / producir en masa solo unos pocos?

Sin embargo, en los últimos años se han introducido algunas velocidades más recientes, como las unidades 5600 y 5900, cuyo objetivo es ser "más ecológico" que 7200 RPM y mantener buenas velocidades.

En cuanto a por qué no tenemos unidades más rápidas de 100k ... ¡Todo lo que puedo decir es física y termodinámica! Si fuera posible, lo haríamos, pero, en general, cuanto más rápida sea la velocidad, menor será la capacidad, porque, debe recordar, no se trata solo de la velocidad a la que giran los discos, el cabezal de lectura debe ser capaz de manténgase al día y lea sobre el plato, además, cuanto más rápido gire, mayor será el calor.

Dicho todo esto, no creo que veamos muchas más tecnologías tradicionales de disco duro: espere 2 años y probablemente solo tengamos discos verdes más lentos para NAS / almacenamiento masivo y SSD para mainstream.

(¡Y afortunadamente, la unidad portátil de 4800 RPM está casi completamente muerta!)

William Hilsum
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+1 por mencionar calor. A esas velocidades, los cojinetes del disco y el motor deben calentarse bastante.
Nathan Osman el
En realidad, entiendo que la velocidad de rotación estrictamente regulada es un requisito muy importante, porque de lo contrario leer (y mucho menos escribir) datos se vuelve mucho más difícil. Por supuesto, esto no implica necesariamente que la velocidad de rotación tenga que tomar un valor particular (no habría una razón particular por la que deba tener 7200 rpm, y 7189 rpm es inaceptable), pero el uso de velocidades estándar ciertamente hace las cosas más fáciles. puede usar una pequeña cantidad de motores de modelos diferentes en toda su línea de productos, reduciendo así los costos.
un CVn
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Si observa la situación desde el punto de vista de los fabricantes de HDD, la confiabilidad, la velocidad, etc. de las unidades deben probarse por separado. Por lo tanto, cuanto más variedad de velocidades tenga, más aumentará sus gastos generales. Tenga en cuenta que las velocidades comunes de HDD se enumeran como 3600, 3811, 4000, 4400, 4500, 5200, 5400, 7200, 10000 y 15000 RPM (los primeros discos duros de IBM realmente giraron a 1200 rpm).

Mehper C. Palavuzlar
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