内忧外患知天命: 2006硬盘发展综述

内忧——垂直记录面临考验

内忧——垂直记录面临考验

自从20年前3.5英寸硬盘驱动器（以下简称“硬盘”）走上舞台中央以来，似乎还没有一项技术被寄予如此高的期望，甚至与其所能做出的贡献完全不相称。

尽管1.8英寸和2.5英寸硬盘市场增长迅速，但至少到2010年之前3.5英寸ATA（PATA/SATA）硬盘仍将在销量上占据统治地位。因此，开始得到3.5英寸ATA硬盘的应用，通常是一项技术走向成熟的标志。反过来说，3.5英寸ATA硬盘在技术上的停滞不前，也恰恰反映出整个行业所处的困境和无奈。

十年：3.5英寸ATA硬盘单碟容量纪录年表（以发布时间为主要依据）

从上表中可以看到，3.5英寸ATA硬盘单碟容量的增长速度在2003年突然放缓，与此前持续数年的100%相比，几近陷于停滞。当然，具体情况要复杂一些：2002年以单碟60GB为主，仅有的两款单碟80GB第四季度才出现；2003年除容量扩展到200GB的Barracuda 7200.7以外，都是单碟80GB的新品。因此，这两年的增长率实际上分别为50%和33%，可谓稳步下降。

从2003年至今，单碟容量的年增长率就再没超过33%。很明显，硬盘行业遇到的不是暂时性的小障碍。

盘片的烦恼

盘片的烦恼

众所周知，磁头和盘片是硬盘驱动器中最核心的部件，主轴马达和音圈寻道机构都是为磁头能定位到盘片上方特定区域服务的。磁头和盘片所采用的技术，在很大程度上决定了硬盘的磁录密度（areal density）水平——对于特定尺寸的盘片来说，可以用单碟容量来代替。

磁录密度的提高，离不开磁头和盘片的密切配合。一方面，单位面积上代表每个bit的磁单元（以下简称“磁位单元”）越来越多，组成它的磁粒的体积要相应减小；另一方面，（在材料不变的前提下）磁粒的体积越小，磁头所能感知到的磁场信号就越微弱，需要更高的灵敏度。

2002年单碟容量（磁录密度）增长受阻，主要责任并不在磁头。GMR（Giant MagnetoResistive，巨磁阻）磁头1997年率先被IBM Deskstar 16GP/14GXP采用，在世纪之交充分显示出其威力，是3.5英寸ATA硬盘连续三年（1999～2001）单碟容量增长100%的主要动力，虽然说如此大踏步地前进很容易过早榨干技术的潜力，但也不至于这么快就“江郎才尽”。

如此说来，“罪魁祸首”只能是盘片了。多年以来，硬盘一直采用磁场的磁化方向与盘片表面平行的纵向记录（Longitudinal Recording）技术：硬盘的盘片可以看作是一个二维的平面，磁位单元沿着盘片旋转的方向排列，磁极相邻，首尾相接（即“纵向”），顺序从磁头下方通过。磁录密度的提高，意味着每个磁位单元在盘片表面上所占的面积（和体积）要相应缩小，其所具有的能量自然随之下降，发展到一定程度之后，只需要很小的能量——譬如室温下的热能——就可以使磁粒的磁化方向发生翻转（磁位单元保存的数据bit便被破坏，无法再正确地读出），这就是所谓的“超顺磁性”效应（Superparamagnetic Effect）。为了避免磁粒在室温下自动反转磁化方向，可以使用具有高矫顽力（将其翻转需要较多的能量）的材料作磁层以提高热稳定性，但这样又会给磁头正常的改写数据带来困难。

纵向记录示意图，磁位单元和磁头的体积随着磁录密度的提高而不断缩小

在2002年之前，超顺磁性效应对硬盘正常工作的影响已开始显现，因此2001年IBM就推出了AFC（Anti-Ferromagnetic-Coupled，反铁磁体耦合）介质来对抗超顺磁性效应。这种被称为Pixie dust（仙女之尘）的技术采用了一种三明治结构，即两个磁层中间夹着一层厚度只有3个原子左右的稀有金属（钌，Ru）层，上下两层对应位置的磁粒具有相反的磁化方向，借助耦合效应互相稳定。

传统磁介质（左）与AFC介质（右）的对比。RU layer即钌层，其所形成的夹层结构无疑比单纯增加磁层厚度更为有效

在出售给日立之前，IBM已在全线硬盘产品中采用AFC介质盘片。其他的厂商也运用了类似的技术，差别只在于商品化的名称和层数（3层或5层，后者是两个钌层中间又夹着一个磁层），譬如富士通的SFM（Synthetic Ferrimagnetic Media，合成铁氧体介质）。

以厚度对抗超顺磁性效应

以厚度对抗超顺磁性效应

以AFC为代表的夹层结构能解一时的燃眉之急，但也使盘片的生产变得复杂，势必会提高成本，并且随着磁录密度（单碟容量）的进一步提高，可能需要更多的层数，终非长久之计。不过，其在磁层厚度上做文章的思路值得肯定。

二维的磁录密度（单位是bit/in²，即每平方英寸bit数，常用Gb/sq.in代表）可以分解为两个一维的量——盘片切向上的位密度（每英寸bit数，BPI）和径向上的道密度（每英寸磁道数，TPI），位密度越高，磁位单元的长度越短；道密度越高，磁道的宽度越窄。显然，磁录密度的提高就意味着磁位单元在盘片表面上所占面积的缩小。

盘片上的位密度和道密度示意：左半边的道密度较低，右半边的道密度较高；上半边的位密度较低，下半边的位密度较高。综合起来，左上四分之一的磁录密度最低，右上和左下各四分之一的磁录密度较高，右下四分之一的磁录密度最高

在磁性材料相同的情况下，磁位单元所拥有的能量取决于其体积。既然磁位单元（在盘片表面上）的面积减小了，那么如果其厚度能维持不变（甚至增加），至少可以抑制磁位单元体积下降的幅度。但是，既然磁位单元的磁化方向与其在盘片表面上的长度相一致，在长度不断缩短（位密度提高）的情况下，如果磁层厚度不随之变薄，则磁极倾向于分布在长轴两端的特性将使得磁位单元的磁化方向很难继续位于盘片表面所在的平面里，纵向记录的前提也将不复存在。

不难看出，（上页中提到的）夹层结构是一种变相增加磁层厚度的办法——每一个磁层的厚度虽然比较小，但总的磁层厚度得以保持。可是，这也只不过延缓了纵向记录极限的到来，并不能从根本上解决问题。

扬汤止沸，不如釜底抽薪。换一种思路，索性就让磁层厚度方向成为长轴，使磁位单元的磁化方向与盘片表面相垂直，由原来两个磁极和整个磁体都位于盘片表面，转为只有一个磁极位于盘片表面，而磁体和另一个磁极都埋入磁层中的结构。这样一来，磁层厚度可以有较大幅度的提高，以抵消磁位单元面积的缩小，从而保证热稳定性，避免超顺磁性效应出现。以上，便是垂直记录（Perpendicular Recording）技术的基本构想。

与纵向记录（左）相比，垂直记录（右）的磁位单元的磁化方向和写入元件都改变了

如此看来，垂直记录技术的原理似乎并不复杂。没错，早在1898年12月，丹麦科学家Valdemar Poulsen便获得了通过垂直记录技术以磁带为介质记录声音的专利。1956～1960年，IBM研发RAMAC 350硬盘驱动器的接班人“Advance Disk File”（ADF）时，一直试图采用垂直记录技术，但由于ADF是世界上第一款采用空气轴承技术的硬盘驱动器，研发人员对磁头飞行技术缺乏足够的积累，而钢质盘片的磁状态也比较多变，所以1962年问世的IBM 1301最终还是沿用了纵向记录技术。

1976年，IBM硅谷Almaden研究中心的日籍员工岩崎俊一教授（Shunichi Iwasaki，后任日本东北工业大学校长兼首席总监）系统地阐释了垂直磁记录（Perpendicular Magnetic Recording，PMR）理论，被尊为“现代垂直记录技术之父”。

2006年是垂直记录技术走向普及的一年，其标志就是出货量在市场上占据统治地位的3.5英寸ATA/SATA硬盘也开始采用该技术（希捷Barracuda 7200.10）。在年底前，除前途未卜的0.85英寸硬盘以外，包括1英寸、1.8英寸、2.5英寸和3.5英寸SCSI/SAS/FC在内的各种细分门类，都已有实现批量供货的产品。东芝是垂直记录技术产品化的急先锋，而希捷则胜在覆盖面最广——几乎全线新品都以垂直记录技术为主要卖点，这在一定程度上可以代表2007年整个市场的趋势。

磁头的迁就与进步

磁头的迁就与进步

垂直记录不仅能够加大磁层的厚度，增强磁位单元抵抗超顺磁性的能力，同时也使相邻的磁位单元由纵向记录的首尾相接转为平行排列，可以互相稳定。不难看出，它具有夹层结构的所有优点，区别在于革命更加彻底。

夹层结构对磁头的影响不大，而垂直记录则不然——确切地说，它需要改变写入元件的设计。在纵向记录的时代，由于磁位单元位于盘片的表面，写入元件基本上自身即可形成磁场回路，只需在下方开一个缝隙，便可利用该狭缝磁场向磁位单元写入磁变换。

LMR与PMR的写入磁头对比

垂直记录技术的核心恰恰在于磁位单元的磁化方向垂直于盘片表面，这意味着不能再沿用环式（ring）写入元件，而必须改用单极（monopole）写入元件。单极写入元件的底部呈开放式结构，一端是信号极（Signal Pole），另一端是返回极（Return Pole）。信号极较窄，因此其下方的磁通量密度较高，从而可以将磁变换写入经过的磁位单元；返回极较宽，降低了磁通量密度，所以能保证下方通过的磁位单元不会被错误地改写。

PMR磁头工作示意图

此外，为了形成磁场回路，磁层的下方还要加入较厚的软磁底层（Soft Underlayer）。软磁底层让磁头可以提供更强的磁场，从而能够以更高的稳定性将数据写入磁位单元。

相对而言，磁头的读取元件仍然可以用GMR，譬如WD第一款采用垂直记录技术的2.5英寸硬盘便沿用了GMR磁头。不过，随着磁录密度的继续增长，灵敏度更高的下一代磁头（确切地说是读取元件）技术将会逐步普及开来。

TMR（Tunnelling MagnetoResistive，隧道磁阻，也称“隧道巨磁阻”——有人据此简写为TGMR或TuMR）的磁场灵敏度比GMR更高，并具有很强的抗静电能力，被公认为是后者的替代技术。隧道阻抗随铁磁层的磁化状态而变化的隧道磁阻效应在1975年被发现，1995年人们在室温下实现了TMR效应。除磁头外，MRAM（Magnetoresistive Random Access Memory）是TMR效应在存储器中应用的另一个成功例子。

传统的CIP（Current In Plane，电流在平面内）型GMR元件与TMR元件及CPP（Current Perpendicular to Plane，电流垂直于平面）型GMR元件的对比，GMR已吸取了部分TMR的优点，两者间的分野不再明显

有趣的是，TMR磁头不约而同地首先在各家硬盘厂商的“末代”纵向记录硬盘中得到应用，譬如希捷Barracuda 7200.8（2004年）和7200.9（据内部人士透露，时隔一年的两个系列本质上是同一个设计）、迈拓DiamondMax 11、三星SpinPoint M60和T133（2005年第四季度）、日立Deskstar T7K500（2006年第二季度），以及WD在2006年7月底开始量产的单碟160GB Caviar。原因主要有两个：一是纵向记录技术发展到接近极限，磁位单元可感知的磁场信号已非常微弱，需要更加灵敏的读取元件；二是设计者有必要在转向垂直记录技术之前积累运用TMR磁头的经验，否则两个一起上的话变量太多。

TMR磁头和垂直记录技术之间没有必然的关联，因此两者的发展路线并不重合，但普及时间却赶在了一起。也就是说，TMR磁头差不多也是从2006年开始获得较为广泛的采用，每家硬盘厂商都有了相应的产品，而2007年“垂直记录+TMR”将成为新品的主流搭配。不过，TMR的影响力比垂直记录技术要逊色一些，新闻效应就更不可同日而语了。

垂直记录技术的潜力

垂直记录技术的潜力

作为继MR和GMR之后的又一项足以改变行业竞争格局的重大技术，垂直记录承载着几乎是“空前”的重托，因为前两者问世时硬盘所面临的威胁没有这么严重，各厂商采纳的紧迫性不是很大。

垂直记录则肩负着推动硬盘行业从磁录密度低增长率的泥潭中走出的重任。磁录密度增长率连续三年不超过33%，而且是“非不为也，实不能也”，这在3.5英寸规格成为市场主导以来是绝无仅有的。面对闪存咄咄逼人的气势，硬盘只有用100%的年增长率来反击，才有可能化解各种不利的流言。

可是垂直记录做不到，各硬盘厂商允诺的磁录密度年增长率仅为40%。根本原因在于，垂直记录技术的增长空间有限——公认的数字是10倍。如果以每年增长40%来计算，大约可以维持7年。

可以将Barracuda 7200.10看作垂直记录技术走向普及的标志

不过这个10倍怎么计算还是个问题。第一款垂直记录硬盘——东芝MK4007GAL/MK8007GAH的磁录密度为133Gb/sq.in，日立（Hitachi GST）Travelstar 5K160的磁录密度为131Gb/sq.in，同属第一代垂直记录硬盘的希捷Momentus 5400.3、Barracuda 7200.10基本上也是这一水平，如果在这个基础上×10，意味着垂直记录技术将能使硬盘的磁录密度超过1Tb/sq.in！

然而，现在可以确认的是垂直记录技术可以将记录密度提高到600Gb/sq.in以上，如果与第一代垂直记录硬盘的水平相比，勉强可以算成5倍。9月中旬，日立在庆祝硬盘诞生50周年时，宣布利用垂直记录技术获得了345Gb/sq.in的磁录密度，这大约是第一代垂直记录硬盘的2.5倍，预计到2009年可以用于量产产品，算来年增长率恰好在40%左右。希捷则表示届时将能达到421Gb/sq.in，也就是今后三年的平均增长率为50%。

即使垂直记录技术能够达到1Tb/sq.in的水平，也不能高兴得太早。MR磁头在9年里将3.5英寸硬盘的磁录密度提高了近30倍，年增长率达60%；GMR磁头用同样的时间将磁录密度提高了40余倍，连续数年增长100%。相比之下，磁录密度提高10倍和40%的年增长率，未免有些拿不出手。

MR和GMR在3.5英寸硬盘中的磁录密度（每平方英寸）发展对比

当然，现在就质疑垂直记录技术的潜力还为时过早，随着基础科学和材料科学的发展，提高到15～20倍的可能性是存在的。厂商们首先要解决目前面临的挑战——引入垂直记录技术需要磁头和盘片同时做出相应的改变，而继续增长的需求又是那样的急迫，这对整个行业的转换能力是个很严峻的考验。好在，东芝、希捷、日立、WD、富士通（Fujitsu）和三星（Samsung）均已推出采用垂直记录技术的产品，主要的硬盘厂商都将“垂直”进入2007年。

无论如何，垂直记录技术为硬盘的容量提供了继续增长的空间，但在未来五年中我们恐怕很难再看到连年超过60%的高速增长了。

外患——闪存的“越界反击”

外患——闪存的“越界反击”

正如上文所说，硬盘行业急于转向垂直存储技术，在很大程度上是因为受到了来自闪存的压力。特别是在2006年，闪存所取得的一系列实质性进展让很多人做出了“闪存将要取代硬盘”的判断。

1英寸：“收复失地”之势难挡

面临压力最大的是1.0英寸和更小的0.85英寸硬盘，种种迹象表明，它们被闪存“取代”是迟早的事，甚至很有可能坚持不到2010年。

取代就取代呗，为什么还要打上引号呢？大家不妨想一想，在1999年IBM推出Microdrive之前，有多少人能想到数码相机和PDA等手持设备可以用上硬盘呢？这些可以随身携带和移动中使用的消费类产品一向都是闪存的后院，至多有不开眼的低档货用用软盘了事。

IBM将Microdrive设计成CF卡规格是很明智的，因为存在众多机械元件的数码相机并不比硬盘更抗震。虽然有不少人一边捧着配有不同档次镜头的单反相机，一边慷慨激昂地描述微硬盘是多么的脆弱，却不见他们说“相机（镜头）摔坏没事，只要照片没丢就行”之类的话。

更进一步说，硬盘侵入闪存传统领地的事件偏偏发生在1999年，可以说是偶然中有必然。这正是全面从MR磁头过渡到GMR磁头、揭开连年100%增长序幕的一年，Microdrive的容量在一年后就上升至1GB，一个当时的闪存产品难以望其项背的水平。于是乎，1英寸硬盘得到了较为普遍的认可，仿佛它本来就应该在这里，而不是迟早会被赶跑的闯入者。

不过，1英寸硬盘直到被苹果的iPod mini采用才开始大红大紫。已观望许久的希捷和WD（西部数据）终于坐不住了，在一年之内相继进入1英寸硬盘市场。现在看来，这个时机很不好，因为磁录密度正遭遇增长难关，而闪存则开始显露出强劲的上升势头，外部环境与Microdrive诞生时不可同日而语。果然，2005年9月，苹果推出基于闪存的iPod nano，可怜iPod mini还没活到两岁就被无情地取代。

什么叫“生不逢时”？请看上图

当时1英寸硬盘的容量已经可以达到8GB，两倍于iPod nano的4GB。但是典型的音频文件通常只有几个MB大小，数GB的容量对大多数用户来说已经足够，提高一倍所能产生的边际效应很小。反而是硬盘在功耗和抗震能力上的弱点暴露无遗——特别是后者：人们不大可能在慢跑锻炼的过程中拍照或使用PDA，但却普遍希望音乐还能照听不误。

不知道是不是嫌微硬盘将要碰到的钉子还不够多，两家闪存大厂东芝和三星玩起了0.85英寸硬盘。作为“过来人”的日立（Hitachi GST）很清楚，0.85英寸硬盘虽比1英寸硬盘更适用于手机，却也因为尺寸的缩小而丧失了仅有的容量优势，将在与闪存的竞争中全面处于下风。退一步说，即使容量能够每年增长100%，可能也没有多大意义——对（目前的）手机用户来说，8GB和4GB有很大的区别吗？所以，传统的硬盘厂商们最终都没有趟0.85英寸这滩“浑水”。

出来混，迟早要还的。硬盘在自己强势的时候发动了对闪存的进攻，等到对方缓过劲来，不仅要归还已经侵占的“领土”，可能还必须“割地求和”，真可谓“五年河东，五年河西”啊……

1.x英寸：喜忧参半话未来

1.x英寸：喜忧参半话未来

上页我们提到微硬盘，严格说来1.8英寸也应该包括在内。虽然1.8英寸硬盘早在1991年就已出现，不过Integral、迈拓、WD等厂商的努力没能获得成功，直到1998年宣告失败，这也形成了一段割裂的历史。

2000年东芝唤醒了沉睡中的1.8英寸规格，时机是其成功复活的关键因素。在产业高速上升期推出的产品运气往往更好一些，因为转年苹果就推出了采用1.8英寸硬盘的iPod。1.8英寸硬盘当然也可以用于超便携笔记本电脑，但东芝产品仅5mm/8mm的厚度在MP3播放器等随身设备中更具优势。虽然日立后来也进入了1.8英寸市场，并在一年前开始效仿东芝的超薄设计，但整个2005年东芝仍占有85%以上的出货量份额。

苹果并未因有了iPod mini而停止iPod的发展，毕竟后者具有10倍的容量。iPod nano问世后，第五代iPod新增的Video功能又为1.8英寸硬盘提供了用武之地。可以说视频应用是硬盘的救命稻草，（至少现在）闪存的容量实在经不起动辄上百MB的消耗。

容量是1.8英寸硬盘与闪存抗衡的法宝

相比之下1.8英寸硬盘在笔记本电脑中的前景似乎就没有那么乐观：部分以轻薄短小为第一要务的笔记本电脑，已经开始尝试用16GB或32GB的闪存取代原先使用的1.8英寸硬盘，达到进一步降低重量和能耗的目的，这一点我们将在后面详述。

受到1.8英寸的启发，1.3英寸规格也有卷土重来的可能。日立公司产品战略与营销高级副总裁Bill Healy今年上半年透露，他们正在讨论生产1.3 英寸硬盘。1.3英寸盘片的容量是1.0英寸盘片的1.5倍以上，大约是1.8英寸盘片的一半，但在尺寸和能耗上占有较为明显的优势。

1.3英寸硬盘的成本将优于闪存，但体积对手机应用来说未免大了一些。手持游戏机、个人导航设备（PND）和以视频为主的个人媒体播放器（PMP）是其潜在的市场，不过，IDC相信，引入1.3英寸硬盘只会抢走对1.0英寸和/或1.8英寸硬盘的需求，而不是创造新的市场——对整个硬盘行业来说，这似乎有些“拆东墙补西墙”的无奈。笔者认为，1.0英寸硬盘的受挫将有助于厂商转向1.3英寸硬盘。

2.5英寸：与闪存共存，还是靠边站？

2.5英寸：与闪存共存，还是靠边站？

微硬盘（1.8英寸及以下）不大可能与闪存在同一设备中共存，但2.5英寸硬盘可以。现在常规设计（9.5mm厚/双盘片）的2.5英寸硬盘容量已达到200GB，即使打个对折也有100GB，主流笔记本电脑需要这个级别的容量，而闪存尚不能以绝大多数人可以接受的价格提供。因此近几年2.5英寸硬盘不会与闪存有直接的冲突，反而是共存的趋势在2006年变得非常明了。

目前来看，2.5英寸硬盘与闪存共存于笔记本电脑中，互相配合发挥更佳效能的方式有两种。第一种就是将闪存芯片直接装到硬盘驱动器的电路板（PCB）上，成为PCBA的一个组件，形成被微软称为ReadyDrive的混装闪存（Hybrid）硬盘。混装闪存硬盘技术得到了微软的大力支持，三星、日立和希捷都是该项目的合作伙伴。闪存和硬盘技术兼具的三星一马当先，2005年4月便展示了原型机，但第一个正式推出混装闪存硬盘的却是希捷（Momentus 5400 PSD），日立的计划是在2007年出货的新型2.5英寸硬盘中将混装闪存作为可选配置，而三星（Samsung）还没有发布正式产品的消息。

混装闪存硬盘工作原理

微软对混装闪存硬盘上闪存容量的要求是“至少64MB”，建议最好128MB或更高，最大支持2TB，不过具体用多少还是取决于硬盘厂商的设计。Momentus 5400 PSD配有256MB闪存，而目前硬盘上的SDRAM最大容量仅16MB，闪存的加入不仅使Cache容量猛增好几倍，而且其非易失的特性还带来了一系列的优点：

• 降低能耗——这是混装闪存硬盘最主要的诉求，例如PSD即取“Power-Saving Drive”之意。如果要读取的数据可以在闪存中找到，或者将待写入的数据先放在闪存中，都可以减少盘片旋转时间和磁头移动次数，从而节省电能，延长电池寿命。
• 更快地启动与恢复——通常笔记本电脑加电时，硬盘驱动器的盘片必须在启动开始之前旋转起来，而直接从闪存Cache中加载启动所需的数据则消除了这个长达数秒的延迟。虽然对于Vista等大型操作系统来说，256MB也不一定能容纳启动所需的全部数据，但却足以把等待盘片旋转起来的时间充分利用，缩短启动时间；而通过在系统休眠之前将频繁访问的数据写入闪存Cache，混装闪存硬盘从休眠中恢复的操作也比传统硬盘更为迅速。
• 更高的可靠性——盘片加电旋转时间减少，寻道次数下降，都有助于延长驱动器的寿命，降低发生磁头-盘片碰撞和错误的几率，提高MTBF。
  此外，即使不考虑闪存的非易失性，而仅仅将其当作容量更大的Cache，也可以从日常的操作中获得更高的性能。

若要充分发挥混装闪存硬盘的长处，必须取得操作系统的配合。Vista具有优化读取数据Cache的先进内存管理（Advanced memory management）功能，并且自Beta 2往后的版本便可以针对混装闪存硬盘上的闪存定义数据LBA，进而能够在启动及恢复操作过程中加以利用。如果使用Windows XP，则基本上只是将闪存当作大容量的Cache，从中获得较为单纯的性能提升。

另一种方式是英特尔（Intel）在2005年秋季IDF上发布的“Robson”闪存加速技术，提供的NAND型闪存容量可达数GB，完全能够承载操作系统和常用的应用程序，以使PC开机、执行、休眠、唤醒更快，因此不仅对强调节省能耗的笔记本电脑颇具吸引力，也可待速度进一步提高后用于台式PC。如果此技术真能在两三年后成为主流技术，硬盘在PC中将有沦为第三梯队（前两者依次为SDRAM和NAND型闪存）的危险，变成纯粹的数据存放区或不太常用程序的辅助安装区。

英特尔认为用于笔记本电脑的闪存加速技术有望在未来2～3年内得到普及

英特尔提出Robson技术显然也与其自身利益密切相关——这家半导体巨人在NAND型闪存市场的野心路人皆知。从目前公布的Robson架构来看，NAND型闪存将通过PCI Express（PCIe）总线连接，支持板载和用于笔记本电脑的PCI Express扩展卡（MiniCard）的实现形式。目前看来受到Robson技术威胁最大的还是用于笔记本电脑的2.5英寸及1.8英寸硬盘，因为倘若仅靠闪存即可完成操作系统的装载，笔记本电脑便没有内置硬盘的必要了，可以一概采用外置、允许热插拔的方式——不知道英特尔当初主导开发SATA和eSATA时是否已有此构想，但那至少不是硬盘厂商们的初衷。

混装闪存硬盘的核心思想仍然是“硬盘必不可少”，闪存的角色更具辅助性。混装闪存硬盘的优点是能够将所配置的闪存与硬盘统一寻址，形成连续的使用空间，并兼具Cache的功用；缺点在于集成方案灵活性稍欠，且可采用的闪存容量受成本限制较大。不过，操作系统支持是目前混装闪存硬盘的一个优势，Robson技术则还需要与微软ReadyBoost和ReadyDrive技术相接口的英特尔驱动程序（Robson Driver），以实现与硬盘驱动程序及操作系统的互操作。

不难看出，虽然都是“与硬盘共存”，但在Robson技术中闪存的地位较高，更倾向于取代硬盘，而不是为其打下手。英特尔宣称，笔记本电脑生产商可以自行决定是否在2007年上半年推出的第四代迅驰Santa Rosa系统中加入Robson技术，届时我们或许能对未来的走向有更为清晰的认识。

2007：谁将为闪存让路？

2007：谁将为闪存让路？

收复失地也好，大举入侵也罢，总之闪存的强势上升对硬盘行业的威胁已不容忽视。结合垂直记录技术的应用，我们可以展望一下2007年各种规格的硬盘可以达到的容量水平，从而做出一些预测。在有些应用领域，容量是决定性因素，而如果只是“差不多就行”，闪存的胜算就要大很多了。

2007年各种规格硬盘最大容量展望

注：2.5英寸只限于主流的双盘片9.5mm厚规格

• 0.85英寸：目前只有东芝正式推出了产品，但因尚未采用垂直记录技术，最大容量仅4GB，磁录密度不足100Gb/sq.in。东芝计划在2007年推出采用垂直记录技术的10GB型号（磁录密度200Gb/sq.in）——改用新技术的第一步跨度往往比较大。
• 1英寸：在垂直记录技术的帮助下，希捷ST1.3率先达到12GB。不过，Cornice新推出的Dragon-2没用垂直记录也有12GB的容量。因此，Cornice公司十分乐观地表示，将在2007年推出采用垂直记录技术的20GB产品。日立的下一步目标是15GB。
• 1.8英寸：东芝的1.8英寸硬盘已过渡到垂直记录技术，双盘片的容量为80GB。希捷的首款1.8英寸硬盘ST18则更进一步，仅用一张盘片便达到60GB，虽然要到2007年第一季度才能出货，但已经展示了双碟120GB的实力。所以，2007年的容量有望达到200GB。
• 2.5英寸：第一季度末富士通用3张盘片实现了200GB，两个月之后东芝用常规的9.5mm/双盘片设计达到同样容量，法宝当然是垂直记录技术。11月初，日立宣布将在2007年下半年推出250GB（四分之一TB）的5400RPM产品，总的说来， 全年增长50%、达到300GB的目标并不过分。（后记：本文完成一个多月后，富士通用3张盘片实现了300GB，但双盘片300GB显然还没那么容易。）
• 3.5英寸：希捷Barracuda 7200.10的750GB是现在的容量纪录，也是垂直记录技术的成果，若按照40%的年增长率来计算，2007年可以发展到1.05TB，而如果采用5碟设计的话，1.2TB也没问题，因为单碟容量达到250GB并不难。无论如何，突破1TB大关指日可待。

仅从容量上来说，3.5英寸硬盘就是三年不发展，也不用担心闪存的威胁。当然，3.5英寸硬盘的容量继续增长，既有惯性，也有动力——譬如高清晰度视频内容的普及，将产生10倍的容量需求。视频内容在绝大多数时间里都是静态的，保存在硬盘上很合适，用闪存就太浪费了。具体到高清视频内容，近一两年内对闪存来说还不是经济性如何，而是能不能胜任的问题。

对于笔记本电脑来说，富士通的3碟12.5mm厚设计是一种倒退行为

同样的道理也适用于的确有被闪存“抢饭碗”之忧的2.5英寸和1.8英寸硬盘。2006年，确实涌现出了一些不使用硬盘作为存储设备的笔记本电脑，笔者认为大致可以分为两种情况：

一种是极低端的廉价笔记本电脑，如麻省理工学院倡导的“百元笔记本”（100美元笔记本电脑）和英特尔主推的300美元笔记本电脑。它们的共同特点是极尽压低成本之能事，以至于不可能配备硬盘，只能代之以512MB或1GB闪存。虽然容量比硬盘小很多，但价位也实在不是硬盘可以达到的。当然，闪存的低能耗特性也是考虑因素之一，譬如百元笔记本要用手摇发电，而硬盘的能耗再怎么说也是以“瓦”为单位来计量。如果从“笔记本电脑就应该有硬盘”的角度考虑，似乎硬盘是丢掉了一个市场，但这实际上是一个新兴的、或许本来就不应该属于硬盘的市场，正所谓“命里有时终须有，命里无时莫强求。”

另一种在价格上走向另一个极端，即“体重”在0.5～1公斤范围的超小型笔记本电脑，如索尼的VAIO VGN UX18C、三星的Q1-SSD和Q30-SSD。为了降低尺寸、重量以便于携带，同时拥有较长的续航时间，它们都采用缩小屏幕尺寸（12.1英寸以下，7英寸甚至4.5英寸）、整合显示、超低电压CPU等手段，主存储也由传统的1.8英寸硬盘换成16GB或32GB的NAND型闪存。在上述机型中，的确是闪存代替了旧款使用的硬盘，但正如没有人因为这类笔记本电脑的配置而得出我们将不再需要高性能CPU和独立显示、大尺寸屏幕的结论一样，草率地说硬盘将就此消亡也是很不负责任的。况且，出于成本考虑，大多数这类机型仍将继续采用1.8英寸硬盘，毕竟后者60克左右的重量和2瓦以内的功耗还没到不可接受的地步，且拥有至少两倍的容量和显而易见的成本优势。

主流笔记本电脑仍将采用2.5英寸硬盘，特别是拥有高性能CPU和显示以及大尺寸高分辨率屏幕的高端机型更需要其巨大的容量（相对1.8英寸硬盘和闪存而言），而且在这样的系统里硬盘根本算不上耗能大户。但是，出于性能的考虑，上述高端机型可能会引入闪存。

从现在公布的测试成绩来看，混装闪存硬盘有比较明显的性能提高，但实际应用效果尚待检验。特别是对高消耗的Vista来说，512MB闪存是否够用恐怕都很难说。从性能和灵活性的角度来看，笔者更倾向于Robson技术，关键看其何时真正可用。无论如何，2007年都只能算是混装闪存硬盘的起步期，很难在市场上有太过抢眼的表现，传统的2.5英寸硬盘仍会是绝对的主角。

0.85英寸硬盘的容量将会有很大的提升，但10GB尚不足以将闪存甩开；至于1英寸硬盘的20GB容量能发挥多大的作用，还要看手机视频应用的成熟度、PDA和手持导航设备的发展。如果目标市场对视频等消耗较多容量的应用不是很感冒，几个GB的闪存足以胜任（包括成本），则1英寸和0.85英寸硬盘将没有竞争优势可言。

总之一句话：硬盘的尺寸越小，闪存的胜算越大。

提速传说之波澜不惊

提速传说之波澜不惊

前面围绕着硬盘驱动器的核心——“磁”——的发展潜力和潜在威胁说了很多，因为这确属2006年的最大热点和2007年值得格外关注的话题。现在，让我们将目光转向机械和电的部分，看一看除了容量之外，硬盘厂商在提升性能上的努力吧。

转速：或将保持稳定

2006年年初，WD为其最新的150GB Raptor（猛禽）配上了带有透明部分、可以看到盘片和磁头运动状况的顶盖，名正言顺地将万转（10000RPM）硬盘推向个人市场。随后有传言说，希捷可能会推出同样采用SATA接口的Cheetah，与Raptor争夺高端个人市场。不过大半年过去，我们只看到传言变成谣言——其他厂商并未推出桌面级万转硬盘，10000RPM也没有显露出取代7200RPM成为3.5英寸硬盘转速新主流标准的势头，10000RPM依然只是少数发烧玩家的选择。

Raptor X：顶部透明≠透明顶盖

谣言的对象不是三星，因为它没有10000RPM传统；更不是富士通，因为人家不玩3.5英寸SATA硬盘；也不是日立，因为该公司成立以来似乎一直都不太重视3.5英寸ATA硬盘市场（虽然今年有所改观）。问题是，希捷的动机在哪里？

采用SATA接口的万转硬盘，目前在整个10000RPM的圈子里只能处于低端，对在企业级硬盘（10000RPM和15000RPM）市场上占有半壁江山的希捷（2005年51.0%，加上迈拓为64.6%）来说，无论出货量还是收入都不值一提，希捷没有必要自乱阵脚。

2007年的希望也很渺茫，因为兼容SATA的SAS（Serial Attached SCSI）将开始普及。高端的PC主板完全可以集成SAS控制器，这样用户就能够在SAS接口的10000RPM和15000RPM硬盘之间随意选择，同时还可以使用7200RPM的SATA硬盘。希捷前几年都坚持过来了，现在插手万转SATA硬盘似有“晚节不保”之嫌——除非认为将其推向主流市场的时机已到。日立倒是想提高自己在3.5英寸SATA硬盘市场上的地位，但该公司应该会本着同样的原则。

2.5英寸硬盘也不乐观。两年前，随着日立和希捷相继推出7200RPM的2.5英寸产品，4200RPM一度有消亡之势。不过，富士通、东芝、三星和WD这四家2005年在2.5英寸硬盘市场上出货量和收入总和均占有50%以上份额的厂商，现在都没有7200RPM的产品。三星和WD由于进入2.5英寸市场较晚，没有4200RPM的“遗产”，但富士通和东芝这两年推出的最大容量产品均为4200RPM，将该转速定位在容量导向上的意图很明显。可以说，2006年2.5英寸硬盘的主流转速仍是5400RPM，4200RPM也在7200RPM之上。

尤其需要注意的是，东芝曾经在2003年推出一款7200RPM硬盘MK5024GAY，却始终没有官方发布，更没见到其有后继产品。东芝在7200RPM上的“倒退”行为，值得我们探讨。

功耗和成本是阻碍7200RPM普及的两大因素。就2.5英寸硬盘来说，在其他条件相当的情况下，7200RPM的功耗大约比5400RPM高20%，5400RPM又比4200RPM高约20%，此外，7200RPM产品在容量还落后于5400RPM和4200RPM的同时，具有更高的价格，无疑将提升采购者的成本。

我们知道，与闪存相比，容量和每GB成本是硬盘最大的优势，功耗则是其弱点。在闪存压境的大背景下，当务之急显然不是提高2.5英寸硬盘的转速。混装闪存硬盘可以在降低功耗的同时提升性能，主流产品转向7200RPM的迫切性进一步下降。因此，即使2007年有除日立和希捷之外的厂商推出7200RPM产品，面向个人应用的2.5英寸硬盘将继续以5400RPM为主流转速。

同理，面向笔记本电脑的1.8英寸硬盘也会继续稳定在4200RPM，而用于MP3播放器等消费电子设备的1.8英寸硬盘则可以降至3600RPM（日立计划推出这样的产品），将功耗控制到更低的水平，毕竟这个转速完全能够应付音视频播放的要求。顺便说一句，1英寸硬盘早已经历过转速从4500RPM下调为3600RPM的变化。对硬盘来说，提高转速可以改善性能，但同时也会增大功耗和噪音，“两害相权取其轻”，舍性能而保功耗就成为微硬盘必然的选择——闪存却不用面对这样的困扰。

其实，对于微硬盘来说，缩小尺寸可能更加重要。1英寸硬盘为了与0.85英寸硬盘争夺手机等新兴市场（没有厂商同时支持这两种规格），已经从2005年年初开始先行“瘦身”，由原来CF+ Type Ⅱ的42.8mm × 36.4mm × 5.0mm缩小至40mm × 30mm × 5mm，体积下降23%，可还是比0.85英寸硬盘的32mm × 24mm × 3.3mm（或5mm）大不少。

Microdrive的“瘦身”成果

1.8英寸硬盘的尺寸变化较为曲折。最初东芝的规格是长和宽分别为78.5mm和54mm，单盘片型号（GAL）高5mm，双盘片型号（GAH）高8mm。日立的第一款1.8英寸硬盘则是兼容2.5英寸硬盘的设计，宽70mm，深度（不能叫“长度”了）60mm，单盘片型号高7mm，双盘片型号高9.5mm。后来日立又发展出去掉IDE连接器的ZIF版本，深度减少到54mm，只用1张盘片（7mm）。

2005年年初，日立推出了长和宽分别为71mm和54mm、高5mm或8mm的Travelstar C4K60 Slim，头一次在尺寸规格上取得对东芝产品的优势。时隔18个月之后，东芝终于做出响应，于2006年9月推出“截短”了的MK4009GAL和MK8009GAH。预定在2007年第一季度上市的希捷ST18尚未透露具体的外形参数，估计有可能与前两者达成统一（单盘片设计，所以高度应为5mm）。

1.8英寸硬盘尺寸的变迁（单位：mm）

转速一直被视为硬盘最重要的规格之一，但至少在2006～2007年，转速都不会有大的变化。

缓存：找闪存做帮手？

缓存：找闪存做帮手？

加大缓存容量是提高硬盘性能的另一种方法，不过多年的主角SDRAM也有受到闪存压制的危险。

SDRAM在硬盘中扮演Cache（高速缓存）的角色，其用量通常随着接口带宽、硬盘内部传输能力及容量的提高而增长，不过三者的影响力依次减弱。较高的接口带宽需要更大容量的缓存，硬盘容量上升到一定阶段也要在Cache上有所反映，但硬盘的内部传输能力往往成为瓶颈。

目前1.8英寸和2.5英寸硬盘配备的缓存容量均为8MB。东芝早期的5400RPM硬盘具有容量高达16MB的缓存，不过体现在性能上与其他厂商后来采用的8MB相差不大。现在日立和希捷的7200RPM产品都延续了8MB缓存，东芝放弃16MB也就在情理之中了。不过，将于2007年上半年供货的希捷Momentus 7200.2为160GB的顶级容量配置了16MB缓存，而计划同期推出的日立200GB的7200RPM硬盘则尚未透露缓存状况。

会有多少产品跟进16MB缓存还很难说，因为混装闪存硬盘的出现可能会限制SDRAM容量的增长。由于具有非易失性，闪存的容量可以不受硬盘内部传输能力的限制。不过，引入闪存也使硬盘PCB上的芯片增加了一枚，2.5英寸硬盘的PCB还可以容纳，1.8英寸硬盘就比较悬了——当然，这并非是否混装闪存的决定性因素。

在闪存到来之前，2.5英寸硬盘的PCB上通常有三枚芯片——SDRAM、马达控制器（主轴马达和VCM）以及将读通道、接口控制器与硬盘控制器集成在一起的SoC（system-on-a-chip，片上系统），整合度已经相当高了。如果SoC再把SDRAM也集成进来，加上闪存还是三枚芯片。不过，从WinHEC 2006上三星展示的ReadyDrive样品来看，SDRAM芯片仍然是独立的，四枚芯片在PCB上并不显得拥挤。

三星展示的ReadyDrive样品在PCB上集成2Gb（256MB）OneNAND闪存芯片

尽管Agere（杰尔）和ST（意法半导体）等硬盘驱动器IC供应商都已有了集成SDRAM的SoC方案，但硬盘厂商并不急于转向这样的设计。如果希捷的Momentus 5400 PSD采用了集成SDRAM的SoC，也不用大惊小怪，因为该公司从Barracuda 7200.9就开始实践了……

希捷内部曾经有人认为，集成SDRAM可以将硬盘的整体效能提升25%，不过到目前为止，没有任何用户端的测试结果能够支撑上述观点。从Barracuda 7200.9和7200.10来看，PCB上还留着SDRAM芯片的空位，面积并没有减小，主要好处是降低了采购成本，提高了产品良率（于未来还可以简化走线设计）。采用集成缓存SoC设计的硬盘的PCB上找不到SDRAM芯片，显得更加简洁——但不要被日立迷惑，目前的Deskstar只是将SDRAM芯片放在PCB的另一面而已。

Barracuda 7200.10的SoC集成了16MB缓存

谈到桌面产品，2004年推出的MaXLine Ⅲ是第一款配备16MB缓存的3.5英寸SATA硬盘，而接口速度仍为1.5Gb/s，一度让人猜测3.0Gb/s的产品有采用32MB缓存的可能。现在3.0Gb/s已经成为主流，16MB也随之扩散到各家厂商的顶级产品中，却并未被超越，倒是增加了8MB的中端配置，以填补与低端的2MB之间巨大的空白。8MB缓存现在已成为2006年出品的硬盘的主流配置，而2MB缓存在新产品中只有少数低端产品才配备，市售产品中配备2MB缓存的多数是以前推出的老型号。

我们知道，加大缓存容量对随机访问没有什么帮助，纵然SATA引入了NCQ（本机命令排队）功能，在目前的IA架构和操作系统环境下，有4MB缓存也足矣。大容量缓存的作用主要体现在持续传输时的预读和延迟写入，以及更好地利用高带宽的接口。3.0Gb/s配32MB缓存并不算过分，但3.5英寸SATA硬盘的内部传输能力还不够强——除非10000RPM的Raptor挑战一下，否则16MB缓存很可能在2007年延续其统治地位。

当然，（7200RPM）3.5英寸SATA硬盘的内部传输能力强不强，也要看跟谁比。至少，现在的NAND型闪存还不是对手，如果混合（Hybrid）在一起的话反而会降低3.5英寸SATA硬盘的性能，再说台式机又不靠电池供电。不过，闪存的可怕之处在于其速度提高较快，三五年以后出现配备数GB闪存的3.5英寸硬盘的可能性不是没有。

SDRAM为第一线，闪存居第二线，硬盘（磁头/盘片）退到第三线，这种三级存储架构的确有望在硬盘驱动器内部成为现实，不过对2007年来说还是遥远了些。

接口：灵活比速度更重要

接口：灵活比速度更重要

2006年秋季IDF上披露了两种正在制订中的SATA规范——xSATA和SATA 6G。SATA 6G是带宽达6Gbps的下一代SATA接口速率，不会很快问世。即使得到应用，也将优先光顾端口多路器（Port Multiplier，PM）等确实需要高带宽的设备，而不是硬盘——3Gbps已经是现有3.5英寸SATA硬盘最大外圈传输率的三倍以上，够用好一阵子的了。

从2005年开始，新推出的SATA硬盘彻底抛弃了桥接方案，全部采用单芯片设计，成本略高于PATA硬盘的日子一去不复返，与生俱来的各种优势逐渐展现出来。而在主机端，SATA端口的数量也逐渐超越PATA，只是笔记本电脑平台还略显滞后。

3.5英寸硬盘中SATA接口已成为主流，IDC在2006～2010年硬盘市场前景展望中估计，SATA接口在桌面PC中的出货量份额将从2005年的约35%倍增至2006年的70%，2007年更将高达95%，占据绝对的统治性地位。很明显，2007年推出的3.5英寸SATA硬盘都将支持3Gbps带宽。但在外置硬盘、网络硬盘等存储设备上，PATA接口硬盘让位的进程则略显滞后，因为对这些设备而言，PATA接口还并非速度瓶颈，SATA连接方便等特征在这类设备上也表现不明显，因此很少有设备制造商花精力去改动已非常成熟的设计。

2.5英寸及1.8英寸硬盘则要逊色一些。同样来自IDC的数据，2005年SATA接口在笔记本电脑中的出货量份额还不到10%，2006年将接近40%，2007年约70%，进程大致比桌面PC晚一年。大多数新品将不再提供PATA支持，但限于内部传输能力还比较低，预计2007年1.5Gbps仍将是主流，目前已知将采用SATA 3Gb/s接口的只有希捷的混装闪存硬盘Momentus 5400 PSD。此外，虽然NCQ功能对笔记本电脑没什么用，却也会得到普及。

速度上没啥变化，值得关注的是SATA接口的外置应用——不是前面提到的xSATA，而是eSATA（External SATA，外置SATA）。USB和IEEE 1394早已成为外置硬盘（特别是小型RAID）的瓶颈，用户“发自内心”地需要高带宽的eSATA。

内置SATA规格将连接距离限制在1米之内，对外置应用来说这显然不够——USB和1394在全速状态下的连接距离都可以接近5米，常见的连线也有1.8米长。因此，eSATA将线缆延长至2米。

为了满足防静电（ESD）和电磁干扰（EMI）的要求，外部SATA连接器（插头和插座）必须包上金属外壳达到屏蔽效果，兼具保护连接器及提供更好接地路径的效果。此外，插座和插头的外壳上还分别设计了簧片和棘爪，使连接更为牢靠，以避免意外脱落。

为防止错误地将内部SATA线缆用于外部连接，外部SATA连接器的形状也有较大改变，最显著的是插口形状由“L”型转为“一”字型。凡此种种，使人感觉eSATA在连接器设计上从USB那里借鉴了不少经验。

eSATA的接口带宽高达3Gbps，这是USB 2.0（480Mbps）和IEEE 1394（400Mbps或800Mbps）无法抗衡的，内置硬盘的性能可以充分发挥，组RAID受到的限制也更少。并且，如果eSATA设备内置的就是SATA硬盘，还可省去协议转换的环节，节省成本并消除因此产生的延迟。

eSATA接口及其Logo

不过，eSATA尚有一点不如USB，那就是连接器虽然具有7个引脚，比USB多3个，却没有一个是用于供电的，因此即使内置的是2.5英寸甚至1.8英寸硬盘，也必须有独立的供电设备（包括从USB或PS/2接口取电），这多少会带来不便。因此，预计内置1英寸或1.8英寸硬盘的移动存储设备将继续采用USB接口。

关于eSATA，最大的误解莫过于专用的eSATA连线可以插拔超过2000次，而普通的SATA连线只有50次。其实，这句话只说对了一半，虽然在SATA 2.5规范中的确有如下要求：

• 外部连接器的耐用性不得低于2500个插拔循环；
• 内部连接器的耐用性不得低于50个插拔循环；
• 背板连接器的耐用性不得低于500个插拔循环（测试中最多每小时200个插拔循环）。

看起来上述说法似乎确实有理论依据，然而，我们必须注意到，规范中的数字都是下限，而不是上限！2500个插拔循环可能是不太容易达到，但50个插拔循环的“追求”也未免太低了些。SATA连接器的设计是很合理的，只要触点上的金属涂层有基本的厚度和光滑度，以目前的制造水平来说，达到50个插拔循环的下限轻而易举——除非金属涂层“薄如蝉翼，糙如砂纸”。笔者经常做硬盘的测试，手中经历过上百次插拔的SATA硬盘和线缆不在少数，还没有一个坏掉的。实际上，内部SATA连接器的损坏，绝大多数都是因为使用不当，导致连接器在切向力的作用下折断——而非磨损——造成的。

当然，无论从设计要求还是对连接器的物理保护来看，eSATA都确实比内置SATA更为耐用。笔者想强调的是“内外有别”，只要在正常的范围内使用，内置SATA连接器也是完全可以信赖的，大可不必把“50次插拔”的下限当成上限，自缚手脚。

由于尚处在普及阶段，符合eSATA规范的产品还不够丰富，其中较为知名的供应商包括Silicon Image、Marvell、Oxford（牛津半导体）、Accusys、Buffalo、LaCie等。希捷和WD也都有了采用eSATA接口的外置硬盘，但总的来说他们仍以USB和1394为主，或许要在处理掉相关的存货和一些大容量的PATA硬盘之后才会加大对eSATA的支持力度。预计2007年eSATA在市场上的局面将有较大的改观。

此外，面向微硬盘的CE-ATA标准也值得一提。1.8英寸硬盘方面，无论是东芝专门开发的44孔接口，还是日立照搬自2.5英寸ATA硬盘的44针接口，对于MP3等消费电子设备来说都太浪费空间；1英寸硬盘原先用的CF接口已经过时，而且根本无法满足新外形规格（30mm×40mm）的需要；0.85英寸硬盘甚至找不到连接器的容身之处……因此，英特尔、日立（Hitachi GST）、Marvell、希捷和东芝在2004年秋季IDF上宣布成立CE-ATA工作组，开发可满足下一代手持及便携消费电子（CE）设备需求的新型存储接口。后来，苹果和诺基亚也加入了CE-ATA工作组，与上述5家厂商并列为核心成员。

CE-ATA连接器的宽度小于同样采用柔性线缆的ATA连接器

CE-ATA 1.0规范在2005年春季IDF上宣告完成，同年9月底推出1.1版。进展如此神速的主要原因在于CE-ATA规范基于MMC规范开发，接口电气和信号定义都取自后者。CE-ATA接口的服务对象是包括1.8英寸、1英寸和1英寸以下（或许还会有1.3英寸）规格在内的微硬盘，支持x4或x8（尚未定义）数据线，最高时钟频率52MHz，其带宽对于目前的微硬盘来说也算够了。

CE-ATA接口采用嵌入式连接器和柔性线缆，主机端可以集成柔性线缆或设置连接器，设备端（通常是硬盘）设置连接器，但0.85英寸硬盘是个例外——直接集成柔性线缆，因此只能与设有连接器的主机配合使用。

CE-ATA在技术上并没有什么突破，其主要意义在于统一了微硬盘的接口，这一点1.8英寸硬盘体现得尤为明显——日立和东芝终于在外形尺寸上走到一起可以说有其一份功劳。