專(zhuān)業(yè)的東西都有專(zhuān)業(yè)范兒。什么叫做專(zhuān)業(yè)？專(zhuān)業(yè)就是把簡(jiǎn)單的事情弄復雜了，普通人用不了的東西那就叫專(zhuān)業(yè)，用普通話(huà)說(shuō)就是裝逼。。。
比如交通工具，沒(méi)表全靠估計的是自行車(chē)小朋友都能開(kāi)，有倆表盤(pán)的那是摩托，開(kāi)它你就得考個(gè)證，有三四個(gè)的就能叫汽車(chē)了，這個(gè)證考起來(lái)更難更貴，十幾個(gè)表能開(kāi)火車(chē)，100個(gè)那就是噴氣飛機，1000個(gè)那是航天飛機。一般人最多能上一個(gè)月駕校開(kāi)個(gè)汽車(chē)，或者上幾年大學(xué)當個(gè)高鐵司機，噴氣飛機以上那就叫高技術(shù)專(zhuān)業(yè)，逼格高得不得了。能開(kāi)航天飛機的那種逼格就沒(méi)幾個(gè)地球人能裝得了了。有10000個(gè)表的據說(shuō)那是UFO，不是外星人的話(huà)就別裝那個(gè)逼了。。。
電腦里面的東西也不例外，Intel的CPU家用的叫Pentium系列，而專(zhuān)業(yè)的叫Xeon系列，同樣的內核價(jià)格卻貴N倍，但是白送你一塊Xeon的CPU你拿回家也沒(méi)法玩，接口跟家用的不一樣。內存也是，專(zhuān)業(yè)的服務(wù)器內存要Registered ECC內存，看起來(lái)差不多，但是白送你幾條回家插電腦里也沒(méi)法用，這叫專(zhuān)業(yè) 。
硬盤(pán)當然也不例外，雖然外形上看起來(lái)跟家用的沒(méi)啥區別，但是白送你一塊專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)，拿回家卻怎么也插不上，人家就是故意設計得讓你回家插不上的，不然公家的專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)都給順到家里用去了。
早年間還在用并口硬盤(pán)的年代，就有專(zhuān)業(yè)的區分了。那年頭家用的硬盤(pán)接口叫IDE，專(zhuān)業(yè)的是SCSI，線(xiàn)很多，連接方式很講究，速度很快，而且可以接很多，普通主板一個(gè)IDE口最多接兩塊IDE硬盤(pán)，人家SCSI一個(gè)口最少能接7個(gè)，后來(lái)可以接15個(gè)！那叫一個(gè)牛逼。
后來(lái)家用硬盤(pán)接口進(jìn)化到串行的SATA了，那通訊速度跟IDE相比大幅提高，硬盤(pán)的機械速度望塵莫及，這下應該夠專(zhuān)業(yè)的用了吧？不行，人家專(zhuān)業(yè)的說(shuō)，切，超過(guò)機械速度咋啦，俺要是接上1萬(wàn)塊機械盤(pán)你那SATA還是遠遠不夠的。。。有錢(qián)人就是會(huì )玩啊。
所以SATA問(wèn)世時(shí)就已經(jīng)有對應的專(zhuān)業(yè)接口出臺，就不讓你家里能玩。這時(shí)的專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)接口還是繼承了IDE時(shí)代裝逼的名字SCSI，協(xié)議也是延續SCSI基礎上改進(jìn)的，指令集沿用SCSI，前面加個(gè)前綴Serial Attached（串行連接），名字就叫串行SCSI，”Serial Attached SCIS“，取每個(gè)詞的頭一個(gè)字母簡(jiǎn)稱(chēng)SAS，“殺死”，這詞兒聽(tīng)著(zhù)就透著(zhù)專(zhuān)業(yè)范兒！
今兒咱就來(lái)分解一款專(zhuān)業(yè)范兒的SAS硬盤(pán)，看看專(zhuān)業(yè)在哪兒，逼點(diǎn)在哪兒？
SAS究竟有多快呢？第一代SAS接口的通訊速率是3Gb/s，第二代是6Gb/s，每一代加倍，第三代就到了12Gb/s，現在正在研發(fā)的是第四代，再加倍就是22.5Gb/s了，最多一個(gè)SAS口可以同時(shí)接65535個(gè)設備！這是高射炮打蚊子吧，機械撐死能轉多快，誰(shuí)的硬盤(pán)有22.5Gb/s這么快？嘿，專(zhuān)業(yè)還就是高射炮打蚊子，別管干啥，永遠用最好的！你不服不行。
SAS作為專(zhuān)業(yè)接口，當然有很多靈活性，不僅僅可以接硬盤(pán)而且可以用于各種其他設備的互聯(lián)，所以光公開(kāi)使用的接頭的機械標準就有十幾個(gè)，互相都不能插，亂死了。。。不過(guò)呢，硬盤(pán)上的SAS接口由于受到硬盤(pán)尺寸的限制以及兼容性的要求，基本都是用統一的一個(gè)接口標準，那就是SFF-8482插頭，這個(gè)樣子的，看起來(lái)有點(diǎn)眼熟吧：
沒(méi)錯，在幾何尺寸和形狀上它其實(shí)就是相當于把SATA的數據口和電源口做到一起組合而成，這逼裝得簡(jiǎn)單??！不過(guò)呢，實(shí)際還是有一點(diǎn)點(diǎn)不同的，要不怎么叫專(zhuān)業(yè)呢，等一下我們就能看到。
好了，言歸正傳，今天的主角登場(chǎng)！一個(gè)Dell牌的SAS接口專(zhuān)業(yè)的企業(yè)級服務(wù)器硬盤(pán)：DELL Constellation ES ST2000NM0001，2TB 容量，第二代SAS的6Gb/s數據傳輸率，這個(gè)SAS硬盤(pán)其實(shí)在專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)里是低檔的，僅算入門(mén)級的SAS盤(pán)：
咦？呆兒不是組裝電腦的作坊嗎，怎么還造硬盤(pán)？呵呵，呆兒確實(shí)只是個(gè)拼裝電腦的作坊，所以跟Dell的鼠標啥的都一樣，呆兒硬盤(pán)也是找人代工貼牌的而已。它真正的制造者被下面那個(gè)Constellation給暴露了：Constellation是希捷Seagate專(zhuān)業(yè)級硬盤(pán)的名字，Dell貼牌連名字都不改就直接抄來(lái)了，太容易暴露了：
不過(guò)，雖然是希捷代工，如果這個(gè)Dell硬盤(pán)壞了你去街上買(mǎi)個(gè)希捷原裝同款的換上可能還真不行呢！因為呆兒為了壟斷配件市場(chǎng)（當然呆兒的說(shuō)法是為了保證服務(wù)質(zhì)量，你懂的），在外包代工定制的硬盤(pán)里寫(xiě)入了Dell的專(zhuān)用固件，Dell的很多服務(wù)器的磁盤(pán)陣列控制器（其實(shí)也是別人代工貼牌的）只認Dell的固件，一模一樣的希捷硬盤(pán)安上它是不認的，要是壞了或者需要擴容了如果你不會(huì )改固件破解的話(huà)就只能找呆兒這二道販子那里去買(mǎi)??！真是生財有道哦。
這呆兒專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)的背面是這樣的：
我倒，這和普通家用硬盤(pán)明明沒(méi)啥區別嘛！是的，基本沒(méi)啥區別。真正專(zhuān)業(yè)的讓你在家里沒(méi)法用的東西隱藏在這里，屁股上的接口：
不過(guò)這接口看起來(lái)也沒(méi)啥區別嗎，我家臺式機上SATA硬盤(pán)跟這個(gè)接口一樣??！
嗯，你顯然沒(méi)仔細觀(guān)察，就象教授用手指沾了一點(diǎn)試管里的黃色液體說(shuō)味道不錯，你也學(xué)著(zhù)跟他一樣沾了一下放到嘴里發(fā)現是尿的味道。。。教授告訴你作為一個(gè)科學(xué)家觀(guān)察一定要仔細，我剛才用食指沾的尿液但是放進(jìn)嘴里的是中指哦，你看到了嗎。。。。
這個(gè)SAS接口和普通SATA硬盤(pán)區別在哪里呢？這是普通SATA硬盤(pán)：
加了文字以后你看出區別了吧。區別就是SATA硬盤(pán)的兩邊（數據口和電源口）之間有一個(gè)缺口，數據線(xiàn)和電源線(xiàn)可以分開(kāi)插進(jìn)去，SAS硬盤(pán)的兩部分之間是填死的而且凸起，所以普通的SATA電源線(xiàn)和數據線(xiàn)插不到SAS硬盤(pán)上。但是反過(guò)來(lái)，前面展示過(guò)的那個(gè)SFF-8482插頭即SAS硬盤(pán)的標準數據電源線(xiàn)是可以插到普通硬盤(pán)上的，這是由于SATA其實(shí)是SAS之后推出的簡(jiǎn)化接口。所以SAS控制器可以用高大上的SAS專(zhuān)業(yè)土豪硬盤(pán)，也可以用普通的廉價(jià)SATA屌絲硬盤(pán)，現在的SAS硬盤(pán)控制器的標準是兼容SATA的——這就是所謂的單向兼容，高級的兼容低級的，土豪的兼容屌絲的，但是反過(guò)來(lái)就不行。王思聰能兼容你所有的消費，但是反過(guò)來(lái)你肯定兼容不了哦！
好了，你現在知道你和王思聰的區別了，那么我們就開(kāi)始把這個(gè)王思聰拆解、分解、肢解！
先把電路板拆下，這個(gè)非常容易：
這邊是電源啥的，左下角那個(gè)小方塊形元件是震動(dòng)傳感器，電路板上有倆，對角安裝，探測硬盤(pán)的震動(dòng)用以提高數據讀寫(xiě)可靠性的，現在的家用盤(pán)上基本都把它省掉了：
電路板上的三星內存，沒(méi)啥好看的，右上角的長(cháng)方形元件是另一個(gè)震動(dòng)傳感器，專(zhuān)業(yè)盤(pán)講究，當然不能?。?/h3>
所謂專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)其機械部分其實(shí)和普通SATA硬盤(pán)沒(méi)本質(zhì)區別了，基本結構幾十年來(lái)都是一樣的。唯一的區別是專(zhuān)業(yè)級硬盤(pán)的可靠性要求高得多，所以零件精度和材料會(huì )更好些：
每個(gè)盤(pán)片上面還有一個(gè)保護用的鋁合金隔離圈，形狀是字母C的樣子，家用盤(pán)基本不用這么復雜的結構：
這邊有個(gè)白色片片，應該不是濾網(wǎng)，因為這里并不通向外面，可能是干燥劑，防止硬盤(pán)內水分凝結的：
盤(pán)片的壓圈，主軸電機就是通過(guò)它來(lái)帶動(dòng)盤(pán)片高速旋轉：
拆掉一層盤(pán)片，下面又是盤(pán)片和C型保護圈：
盤(pán)片之間是這種鋁合金壓環(huán)墊起：
盤(pán)片旁邊有磁頭停放架，防止在停機運輸和移動(dòng)過(guò)程中磁頭亂動(dòng)而導致盤(pán)片或磁頭損壞，設計還是挺周到的：
從外面看這里有個(gè)很多觸點(diǎn)的插座，這個(gè)插座就是磁頭插座，用來(lái)和電路板連接，因為磁頭的數量很多，每個(gè)盤(pán)片就有兩組磁頭，而每組磁頭又包括寫(xiě)入和讀取頭，數據量很大，所以需要很多觸點(diǎn)與電路板連接來(lái)傳遞信號。這個(gè)插座可以從盤(pán)體內側拆下：
現在再仔細看看另一個(gè)高科技精密機械裝置，磁頭，至少微米級的機械精度，世界上能加工這東西的工廠(chǎng)屈指可數：
硬盤(pán)磁頭是靠音圈電機驅動(dòng)的，這些整齊的線(xiàn)圈就是所謂音圈，是借用音響中的術(shù)語(yǔ)，它就象喇叭里的音圈一樣在強磁場(chǎng)里面通過(guò)精確的伺服電流可以精密地控制磁頭瞬間定位在微米以下量級的位置上。
磁頭定位并不簡(jiǎn)單，其實(shí)是一個(gè)很復雜的閉環(huán)伺服系統，這個(gè)閉環(huán)系統的位置反饋信息是來(lái)自于磁頭讀取的數據，硬盤(pán)盤(pán)片上存儲的數據除了真正的用戶(hù)數據之外還有大量的伺服信息數據，每一個(gè)扇區每一條磁道上都記錄有這一小段磁跡的對應的精確位置信息的數據，被磁頭讀取之后再反饋給控制器，控制器才知道這是不是需要找的那一段以及距離需要找的那一段還有多大距離，從而輸出合適的電流驅動(dòng)音圈改變位置繼續查對位置信息直到找到準確定位位置為止。這個(gè)復雜的過(guò)程發(fā)生的速度非?？?，毫秒量級內即可完成，所以對整個(gè)伺服系統的機械、電氣和軟件要求都是非常高的。
因為硬盤(pán)需要讀取磁道上的定位信息才能工作，所以硬盤(pán)出廠(chǎng)時(shí)都是已經(jīng)寫(xiě)滿(mǎn)了數據的，只是其中一部分能夠被擦寫(xiě)后用來(lái)重新寫(xiě)入用戶(hù)的數據而已。硬盤(pán)盤(pán)片在生產(chǎn)出來(lái)的時(shí)候還沒(méi)有任何定位數據，硬盤(pán)廠(chǎng)怎么讓它的磁頭準確定位寫(xiě)入數據呢？這是一個(gè)雞生蛋和蛋生雞的問(wèn)題。。。所以硬盤(pán)廠(chǎng)在生產(chǎn)的時(shí)候最開(kāi)始需要用不依靠盤(pán)片上的位置信息來(lái)給磁頭定位，寫(xiě)入初始的位置信息，這個(gè)定位一般是通過(guò)激光定位系統通過(guò)硬盤(pán)之外的設備上的定位裝置來(lái)控制磁頭精確寫(xiě)入每個(gè)扇區磁道的信息的，這也就是為什么硬盤(pán)盤(pán)體上會(huì )有很多開(kāi)口的原因——生產(chǎn)的時(shí)候初始化定位設備需要通過(guò)那些開(kāi)口來(lái)操作硬盤(pán)的機芯寫(xiě)入初始化定位信息。一旦這些定位信息寫(xiě)好了，硬盤(pán)控制器就能知道磁道的位置從而開(kāi)始工作了，以后的低級初始化等工作都是在這個(gè)基礎上才可能的。
磁頭特寫(xiě)，最上面那個(gè)已經(jīng)被弄歪了，磁頭的結構也是很復雜，除了要組合寫(xiě)入和讀取頭外還有精確設計的幾何外形來(lái)滿(mǎn)足磁頭在盤(pán)片表面高速“飛行”時(shí)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。要看清楚磁頭的結構需要用顯微鏡，這里就不搞顯微攝影了。有時(shí)間我找個(gè)顯微鏡看看能拍清楚照片嗎。
磁頭是寫(xiě)入和讀取頭的組合體，早期硬盤(pán)寫(xiě)入和讀取都是靠一個(gè)線(xiàn)圈，后來(lái)為了提高記錄密度，寫(xiě)入仍然還是用精密的線(xiàn)圈，而讀取就改為對磁場(chǎng)非常敏感的特殊的磁阻材料來(lái)做了，這樣可以用芯片生產(chǎn)中那樣的微觀(guān)光刻工藝做到極小的體積極高的精度來(lái)達到極大的記錄密度：
磁頭排線(xiàn)也不簡(jiǎn)單呢，上面還安裝有驅動(dòng)芯片哦，是倒裝封裝的，跟現在的CPU封裝工藝一樣。芯片的硅片表面非常平整光潔，象鏡子一樣反光：
嗯，差不多就這樣了。
最后，高大上的王思聰肢解后就變成這一堆屌絲垃圾，你們考慮過(guò)王健林的感受嗎：
其實(shí)這才是我真正的收獲，非常強的兩塊免費的傳說(shuō)中的釹鐵硼強磁鐵哦，吸在一起幾乎無(wú)法掰開(kāi)：
發(fā)布于 2018-12-05
