一個(gè)“消費(fèi)”硬盤的時(shí)代,正在悄然來臨。
從PC幾番“突圍”
在過去這么多年來,硬盤不僅從大型機(jī)、工作站、服務(wù)器到桌面PC的各類計(jì)算機(jī)中發(fā)揮著重要作用,而且以高速、穩(wěn)定等特點(diǎn)成為一種常用的企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份工具,以磁盤陣列等比較獨(dú)立的存儲(chǔ)系統(tǒng)而存在。此外,最近幾年來硬盤還通過SCSI、USB、IEEE 1394等接口形成外置設(shè)備,為個(gè)人用戶提供靈活的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份工具,這是其擺脫P(yáng)C標(biāo)準(zhǔn)組件的角色而成為一種相對獨(dú)立設(shè)備的又一次重大革新。
IBM最先研發(fā)并推向市場的微型硬盤技術(shù),又將硬盤存儲(chǔ)推向了眾多的便攜式或嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備,從而使硬盤能夠徹底脫離PC,在更廣闊的舞臺(tái)上施展拳腳。微型硬盤采用與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬盤相同的結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)原理,只是采用更加防震的玻璃質(zhì)存儲(chǔ)材料、尺寸更?。ū然鸩窈羞€?。襂/O采用Type II型CF卡規(guī)格,這使其一開始就從具有CF卡I/O插槽的眾多便攜式設(shè)備市場找到了突破口。例如,支持Type II型CF卡槽的一些數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦成為最先享受到IBM MicroDirve達(dá)340MB、512MB甚至1GB高容量(相對于同時(shí)代的各類閃存卡只有32MB~128MB的容量)的宿主設(shè)備。
硬盤擺脫計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而進(jìn)入消費(fèi)電子應(yīng)用領(lǐng)域,不僅是通過應(yīng)用在便攜設(shè)備中的微型硬盤技術(shù),還有那些早已應(yīng)用于嵌入式設(shè)備中的“較傳統(tǒng)”硬盤。例如早些時(shí)候的Sony PS/2、微軟Xbox等游戲機(jī),TiVo的電視機(jī)機(jī)頂盒,以及最近蓄勢待發(fā)的DVD硬盤錄像機(jī)等。之所以說“較傳統(tǒng)”,是因?yàn)樗鼈兿啾扔谖⑿陀脖P,在尺寸和材料方面更加接近應(yīng)用于計(jì)算機(jī)中的傳統(tǒng)硬盤,只是由于各種嵌入式應(yīng)用環(huán)境的特殊性,而在其他方面進(jìn)行了改進(jìn)。
最近,風(fēng)靡全球IT市場的消費(fèi)電子熱,為硬盤加快擴(kuò)張應(yīng)用領(lǐng)地帶來了大好機(jī)會(huì)。從最近4GB的微型硬盤、超過200GB的DVD錄像機(jī)嵌入式硬盤的容量突破,到類似iPod這樣的便攜設(shè)備市場熱潮,讓我們風(fēng)聞到硬盤不僅已完全從計(jì)算機(jī)“突圍”了,而且已開始“包圍”我們的生活。
便攜設(shè)備:微型硬盤挑戰(zhàn)閃存
緩慢起步于DC
在硬盤的消費(fèi)革命中,起步最早、同時(shí)也最容易引起廣大消費(fèi)者矚目的當(dāng)屬微型硬盤的應(yīng)用推廣。在筆者印象中,微型硬盤的先行者??IBM MicroDrive,早在2000年前后出現(xiàn)在國內(nèi)市場,當(dāng)時(shí)Sanyo和Casio的一些中高端消費(fèi)型數(shù)碼相機(jī)不僅在插槽設(shè)計(jì)上支持它,而且將其作為標(biāo)準(zhǔn)配置。
此后,隨著單反數(shù)碼相機(jī)市場的擴(kuò)大,這些超高像素的高端數(shù)碼相機(jī)對存儲(chǔ)的需求日益強(qiáng)烈,閃存技術(shù)經(jīng)常難以滿足要求,因此Canon、Nikon、Kodak和FujiFilm等廠商的單反數(shù)碼相機(jī)普遍提供對微型硬盤的支持。而最近一兩年來掌上電腦的發(fā)展和應(yīng)用也掀起了一陣小高潮,雖然新型的SD卡憑其體積更小、更加省電等特性越來越成為新型掌上電腦中的標(biāo)配,但微型硬盤在容量上依舊保有優(yōu)勢,因此在掌上電腦市場(主要是高端)同樣有應(yīng)用的縫隙,例如HP iPAQ雖然普遍標(biāo)配SD卡槽,但以擴(kuò)展夾克的形式支持微型硬盤和CF卡。
盡管如此,過去幾年來微型硬盤還是生存在諸多閃存卡的“夾縫”中??偨Y(jié)其原因,一方面是因?yàn)槟柖上碌陌雽?dǎo)體制造工藝的進(jìn)步使得閃存卡在容量、成本和新產(chǎn)品開發(fā)方面突飛猛進(jìn),逐漸縮小著與微型硬盤的差距;而在另一方面,微型硬盤在早期的這些宿主設(shè)備(數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦)主要存儲(chǔ)圖像、應(yīng)用程序和文檔資料其他普通類型的數(shù)據(jù),而這些類型的數(shù)據(jù)對存儲(chǔ)空間并不形成太強(qiáng)烈的需求,當(dāng)前的閃存一般就能應(yīng)付;此外,前階段微型硬盤市場一直被IBM一家所壟斷,競爭的缺乏勢必造成價(jià)格的居高不下、技術(shù)進(jìn)步(主要是容量提升)的遲緩,這也限制了微型硬盤的發(fā)展。
MP3點(diǎn)燃市場
雖然微型硬盤依然擁有傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)地,并且具有更廣的應(yīng)用范圍,但在最近刺激其快速發(fā)展的主要是便攜式的MP3播放器(實(shí)際上這些便攜式的音樂播放器支持的不僅是MP3,還包括WMA、ASF等其他音樂格式,為了通俗我們統(tǒng)稱為MP3播放器)。這首先要?dú)w功于蘋果電腦公司的iPod系列,iPod自問世以來憑其微型硬盤支撐下的海量存儲(chǔ)、奪人的外觀和蘋果公司iTune音樂下載網(wǎng)站的支持等因素,迅速獲得了成功。目前的iPod不僅推陳出新,而且已在業(yè)界招致了大量的仿效者。據(jù)我們掌握的有限資料,目前以硬盤作為存儲(chǔ)媒介設(shè)計(jì)出MP3播放器并推向市場的公司有日本創(chuàng)新(Creative)、北美數(shù)字網(wǎng)絡(luò)公司、Archos公司、Rio公司、日本iRiver等等。甚至HP最近剛剛宣布,它將在2004年夏季開始以HP品牌銷售蘋果電腦公司的iPod。
相對于數(shù)碼相機(jī)的圖像、掌上電腦中的程序和文檔,MP3等音樂文件對存儲(chǔ)容量產(chǎn)生了更高的要求,傳統(tǒng)的閃存卡技術(shù)將越來越難以應(yīng)付。而微型硬盤市場也早已打破了壟斷格局,目前除了并購了IBM硬盤業(yè)務(wù)的Hitachi占據(jù)主導(dǎo)地位以外,還陸續(xù)出現(xiàn)了競爭者,包括Toshiba、Cornice和中國的南方匯通等(圖1)。這不但使微型硬盤容量飛速攀升、品種規(guī)格更加豐富,而且加快了成本的下降。MP3音樂播放器已成為點(diǎn)燃微型硬盤市場的導(dǎo)火索。
未來媒體應(yīng)用的契機(jī)
隨著音樂、視頻等越來越多的媒體內(nèi)容在便攜式設(shè)備中的應(yīng)用升級,硬盤的海量存儲(chǔ)等優(yōu)勢將在閃存技術(shù)面前再次凸顯。屆時(shí),微型硬盤市場將面臨更大的機(jī)遇。這一趨勢已暫露頭角,例如在2003年的Comdex上,Samsung公司已展出了以微型硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)產(chǎn)品(圖2),用其存儲(chǔ)MPEG-4格式的壓縮視頻文件。另據(jù)消息稱,有廠商甚至已在考慮將微型硬盤置入未來的新款手機(jī)當(dāng)中。
在未來的便攜式消費(fèi)電子市場,微硬盤將從各類閃存卡搶奪一部分市場,很可能呈現(xiàn)此二者并肩齊驅(qū)的局面。至于微型光存儲(chǔ)技術(shù)能否加入競爭,目前尚不明朗,因?yàn)橥茝V便攜式光存儲(chǔ)應(yīng)用的力量尚不形成氣候(目前據(jù)我們所知的主要有研發(fā)微型藍(lán)光驅(qū)動(dòng)器的Philips等)。
嵌入式設(shè)備:與光存儲(chǔ)相得益彰
過去的多數(shù)嵌入式設(shè)備(從工控領(lǐng)域到普通家電)為了節(jié)省成本,普遍采用專用處理器作為計(jì)算元件,而存儲(chǔ)往往采用容量很小的半導(dǎo)體閃存。如今,許多嵌入式計(jì)算技術(shù)走向高級應(yīng)用(主要是消費(fèi)型的媒體設(shè)備),不但需要更高性能的處理器(例如Sony、IBM等廠商聯(lián)合開發(fā)的多核芯片Cell將應(yīng)用于PS/3游戲機(jī)),對存儲(chǔ)的渴求也日漸旺盛。硬盤原本具有海量、快速等優(yōu)勢,再加上其成本的持續(xù)下降,硬盤服務(wù)于未來的高性能嵌入式設(shè)備勢在必行。當(dāng)然,更具成本優(yōu)勢的光存儲(chǔ)技術(shù)也將與其結(jié)伴而行。
從游戲機(jī)、機(jī)頂盒到硬盤錄像機(jī)
最先采用硬盤的嵌入式消費(fèi)電子設(shè)備是游戲機(jī)和電視機(jī)的機(jī)頂盒。因?yàn)檫@些設(shè)備處理的數(shù)據(jù)涉及到高速畫面和高品質(zhì)音頻等媒體內(nèi)容,不僅數(shù)據(jù)容量巨大,而且要求實(shí)時(shí)、高效并且能保證播放品質(zhì)。硬盤恰能滿足這些要求,因此成為這些設(shè)備的首選。在全球游戲機(jī)市場的兩大競爭者當(dāng)中,Sony PS/2當(dāng)初只將硬盤作為外置的選件,而隨著微軟標(biāo)配硬盤的Xbox的入局和迅速崛起,Sony新一代產(chǎn)品PS/3也將硬盤作為標(biāo)配組件。專家預(yù)計(jì),計(jì)算機(jī)游戲業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展勢頭,將為嵌入式硬盤應(yīng)用制造龐大的市場空間。
由于數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的懸而未決,機(jī)頂盒產(chǎn)品的命運(yùn)正面臨考驗(yàn):以單獨(dú)的外置盒形式存在,還是將其功能集成進(jìn)電視機(jī)當(dāng)中?不過無論如何變遷,作為各類數(shù)據(jù)的暫存或錄制工具,硬盤對機(jī)頂盒功能的意義不會(huì)變化,目前已出現(xiàn)了在電視機(jī)中內(nèi)置硬盤的動(dòng)向。
VCD、DVD等數(shù)字化播放機(jī)的出現(xiàn),已將傳統(tǒng)的模擬磁帶錄像機(jī)推向淘汰的邊緣,但由于它們?nèi)狈︿浿乒δ芏磳⑦@一更新?lián)Q代進(jìn)行徹底。硬盤錄像機(jī)是數(shù)字技術(shù)彌補(bǔ)這一市場缺憾的嘗試,不過終究因成本等問題而久久徘徊不前。隨著最近一年多來DVD刻錄技術(shù)突破標(biāo)準(zhǔn)懸疑、成本等障礙使市場大門敞開,DVD錄制技術(shù)終于問鼎家用市場。不過DVD自身難以克服的技術(shù)缺陷使它又不得不求助于硬盤,二者的結(jié)合導(dǎo)致了一種全新的家用數(shù)字錄放設(shè)備??DVD硬盤錄像機(jī)(簡稱DVR)的出臺(tái)。
DVD+硬盤=未來的錄像機(jī)?
與硬盤存儲(chǔ)相比,DVD光存儲(chǔ)更加具有成本優(yōu)勢,因?yàn)槠潋?qū)動(dòng)器與介質(zhì)(光盤)相分離,介質(zhì)的成本可以控制得很低,并且具有內(nèi)容存取和共享上的靈活性。但是目前的DVD刻錄技術(shù),在數(shù)字視頻的直接實(shí)時(shí)刻錄方面存在困難,所以不得不借助于硬盤作為暫存刻錄數(shù)據(jù)的“中轉(zhuǎn)站”,因?yàn)橛脖P具有高速傳輸數(shù)據(jù)、隨機(jī)存取的特性。因此,在新興的DVR中,DVD和硬盤成為比較理想的存儲(chǔ)組合。
DVR正成為消費(fèi)電子市場上受人矚目的新秀,因?yàn)樗鼘CD、DVD播放機(jī)尚未完成的一場家庭數(shù)字革命進(jìn)行到底??不但可播放數(shù)字節(jié)目,還可以實(shí)現(xiàn)低成本的錄制。DVR一旦得到大范圍的普及,它將徹底否定模擬磁帶錄像機(jī)繼續(xù)在市場上存在的理由。目前,全球著名的消費(fèi)電子大廠幾乎都已推出了相關(guān)的產(chǎn)品。硬盤作為其中不可或缺的關(guān)鍵組件,找到了另一片巨大的市場空間。
與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)用硬盤相比,這些嵌入系統(tǒng)中的硬盤又有何特殊之處呢?未來將發(fā)生哪些變化?以應(yīng)用于DVR中的硬盤為例,它們一般具有如下特征。
較小的尺寸(直徑為1.8英寸或更??;而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬盤為2.5英寸),以迎合消費(fèi)電子設(shè)備更緊湊的尺寸。未來還將有尺寸更小的硬盤應(yīng)用于DVR當(dāng)中。
更大的容量。由于處理的往往是媒體數(shù)據(jù),因此容量方面比計(jì)算機(jī)標(biāo)配的硬盤要高。在DVR中,初期的標(biāo)配硬盤容量一般為40GB和80GB,當(dāng)前已升至120GB以上,最高的已有200GB。
越來越高的轉(zhuǎn)速。硬盤轉(zhuǎn)速越高,對節(jié)目的搜尋也越快,播放品質(zhì)也更加能得到保證。初期DVR一般采用5400r/min的硬盤,不過目前已有部分廠商開始采用7200r/min的產(chǎn)品。
散熱、壽命和穩(wěn)定性。PC中的硬盤多數(shù)不是設(shè)計(jì)為“7×24”全天候型的,而DVR等消費(fèi)電子設(shè)備對硬盤的使用率要比PC要高得多,因此在使用壽命、散熱特性等方面的要求更高。這都需要硬盤廠商進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
未來:從汽車到更多
未來將是一個(gè)嵌入式計(jì)算無處不在的世界,而許多嵌入式計(jì)算系統(tǒng)將具有越來越高的性能,硬盤等磁存儲(chǔ)、DVD光存儲(chǔ)和半導(dǎo)體閃存將在不同的嵌入式計(jì)算系統(tǒng)中發(fā)揮自身優(yōu)勢或在同一系統(tǒng)中相互彌補(bǔ)。半導(dǎo)體閃存在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用比較成熟,而相比之下硬盤在嵌入式的消費(fèi)電子設(shè)備中只是剛剛開始,甚至我們還不能完全預(yù)料未來哪些新型設(shè)備中出現(xiàn)硬盤的身影。
不信您看,在美國底特律剛剛舉行的NAIAS 2004車展中,日產(chǎn)汽車設(shè)計(jì)中心展出了一款名為Actic的新型概念轎車,在它所采用的大量IT技術(shù)當(dāng)中,有個(gè)叫Fey Fob的信息終端就內(nèi)置了100GB的硬盤。在此之前,Sony已將硬盤初步用于汽車音響(與CD進(jìn)行組合);而在未來,根據(jù)Hitachi的研究計(jì)劃,將通過硬盤來連續(xù)記錄汽車引擎的狀態(tài),以為汽車保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)。
也許下面這些權(quán)威的市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測更能說明一個(gè)“消費(fèi)”硬盤的未來。
據(jù)IDC預(yù)計(jì),內(nèi)置微型硬盤的便攜式MP3音樂播放器將在全球呈現(xiàn)40%的年增長率,遠(yuǎn)高于利用閃存的播放器增長速度。IDC還預(yù)計(jì),MP3音樂播放器在2007年的出貨量將會(huì)由2002年的1162萬臺(tái)遞增至3664萬臺(tái)。
市場調(diào)研公司In-Stat/MDR的研究結(jié)果顯示,消費(fèi)電器用硬盤的發(fā)貨量由2002年的930萬塊增長到2003年的1670萬塊,并預(yù)計(jì)業(yè)界今后將會(huì)繼續(xù)開發(fā)嵌入硬盤的消費(fèi)電子設(shè)備,支持硬盤的掌上電腦、手機(jī)以及可穿戴式電腦等下一代產(chǎn)品將會(huì)陸續(xù)面世。
硬盤支持下的移動(dòng)音樂
iPod為蘋果電腦公司帶來了意想不到的收獲,作為業(yè)界最早的以微型硬盤技術(shù)為存儲(chǔ)媒介的便攜式音樂播放器,iPod自一開始便以其能容納幾千首歌曲的海量存儲(chǔ)特性受到廣大音樂迷的喜愛。如今,結(jié)合iPod,蘋果電腦公司的iTune網(wǎng)站已占領(lǐng)了在線音樂銷售市場70%的份額,有人甚至認(rèn)為音樂已開始帶動(dòng)了蘋果電腦公司的發(fā)展。
iPod當(dāng)前的最高容量超過40GB。不過,在剛落幕的MacWorld大會(huì)上,蘋果推出了尺寸更加小巧的低容量產(chǎn)品iPod mini(比過去的iPod小一半),以更加細(xì)分市場。與以往產(chǎn)品采用1.8英寸硬盤不同,iPod mini采用1英寸的微型硬盤,容量為4GB,外形尺寸為91.5mm×51mm×12.7mm,重100g,內(nèi)置的電池持續(xù)使用時(shí)間約8小時(shí),售價(jià)約合人民幣2100元。
日本創(chuàng)新媒體公司從2003年6月開始發(fā)售內(nèi)置大容量微型硬盤的便攜式音樂播放器,型號為Creative NOMAD Jukebox Zen 60GB,內(nèi)置的硬盤容量高達(dá)60GB。這是iPod最有力的競爭者之一,它在容量上比同時(shí)代的iPod(30GB)領(lǐng)先1倍。其60GB的容量是什么概念呢?若平均每首4分鐘左右的音樂文件,以128Kbps的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為MP3格式,它可以保存的歌曲數(shù)量高達(dá)1.6萬首。
這款產(chǎn)品支持MP3、WMA、WMV和VBR等格式文件的播放,外形尺寸為112.6mm×75.9mm×24.5mm,重268g,內(nèi)置鋰離子電池的持續(xù)使用時(shí)間約14小時(shí),當(dāng)時(shí)售價(jià)約合人民幣3125元。
日本iRiver公司在2004年1月下旬上市的iHP-140,采用了1.8英寸的40GB硬盤。它不僅具有音樂播放功能,還將錄音功能(可錄制40Kbps質(zhì)量的聲音約2000小時(shí))、FM調(diào)頻收音功能集成進(jìn)來,此外還支持光纖輸入輸出接口,以與高檔音響相連。
iHP-140支持MP3、ASF、Ogg Vorbis以及WMA等格式的音樂文件,外型尺寸為105×60×22mm,重172g,內(nèi)置鋰離子電池的持續(xù)使用時(shí)間約16小時(shí),當(dāng)前售價(jià)約合人民幣4850元。
如果說創(chuàng)新和iRiver公司的產(chǎn)品是針對傳統(tǒng)iPod的競爭者(都采用1.8英寸高容量硬盤),那么Rio公司早先(2003年10月)推出的“Rio Nitrus”,也采用1英寸的微型硬盤,成為與后來的iPod mini相類似的競爭者。Rio Nitrus容量為1.5GB,在便攜性上具有超強(qiáng)的優(yōu)勢,外形尺寸為62.4mm×82mm×17.8mm,重僅78g,通過一節(jié)7號干電池的持續(xù)使用時(shí)間約18小時(shí),當(dāng)初售價(jià)約合人民幣2488元。
硬盤DVR市場上的“旗艦”們
DVD硬盤錄像機(jī)是當(dāng)前迅速由概念階段走向市場應(yīng)用的最熱門消費(fèi)產(chǎn)品之一,在先鋒、Sony、Toshiba、Panasonic等日本廠商為主導(dǎo)的競爭中加快了腳步。在2003年下半年,它們相繼發(fā)布了各自的最新機(jī)型,在硬盤容量、DVD刻錄性能和整機(jī)功能設(shè)計(jì)上邁向一個(gè)新高度。
Sony在2003年9月發(fā)布、11月底上市的兩款DVD硬盤錄像機(jī)??配置250GB硬盤的RDR-HX10,以及配置160GB硬盤的RDR-HX8。它們不僅能在各自的硬盤上錄制最長約325小時(shí)和204小時(shí)的電視節(jié)目,而且還支持DVD+RW、DVD-RW等格式的光盤錄制功能。此外,這兩款機(jī)器的硬盤與DVD光盤之間還可以相互進(jìn)行雙向錄制。它們錄制的圖像記錄格式采用MPEG-1/2,聲音格式為杜比數(shù)字2ch。RDR-HX10和RDR-HX8的售價(jià)分別約合人民幣10000元和6670元。
Toshiba幾乎與Sony同期推出了其新款旗艦機(jī)型RD-XS41,它不僅具有160GB的硬盤,而且DVD刻錄功能同時(shí)支持DVD-RW和DVD-RAM格式,其中刻錄DVD-R的倍速達(dá)到4X。值得注意的是,這款機(jī)器還具有直接向DVD-RW/R光盤錄像的功能,這對Toshiba尚屬首次。此外,得益于內(nèi)置硬盤的支持,RD-XS41還可以通過其DV端子直接與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)相連,將錄制的視頻內(nèi)容刻錄到光盤上。該機(jī)在日本的售價(jià)約合人民幣10000元。
Panasonic最近發(fā)布的旗艦型產(chǎn)品是其DIGA系列中的DMR-E200H,它采用160GB的硬盤,并且支持4X的DVD-R高速刻錄功能。這款機(jī)器比較獨(dú)特的是,它配有SD卡插槽,可以將錄制下來的節(jié)目以MPEG4格式轉(zhuǎn)存在SD卡上,以方便與筆記本電腦、PDA等移動(dòng)終端共享視頻片段。 (本文版權(quán)歸作者及微電腦世界所有)