一個“消費”硬盤的時代,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、工作站、服務器到桌面PC的各類計算機中發(fā)揮著重要作用,而且以高速、穩(wěn)定等特點成為一種常用的企業(yè)數(shù)據(jù)存儲和備份工具,以磁盤陣列等比較獨立的存儲系統(tǒng)而存在。此外,最近幾年來硬盤還通過SCSI、USB、IEEE 1394等接口形成外置設備,為個人用戶提供靈活的數(shù)據(jù)存儲和備份工具,這是其擺脫PC標準組件的角色而成為一種相對獨立設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,又將硬盤存儲推向了眾多的便攜式或嵌入式消費電子設備,從而使硬盤能夠徹底脫離PC,在更廣闊的舞臺上施展拳腳。微型硬盤采用與傳統(tǒng)計算機硬盤相同的結構和存儲原理,只是采用更加防震的玻璃質存儲材料、尺寸更?。ū然鸩窈羞€?。?,而且I/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、掌上電腦成為最先享受到IBM MicroDirve達340MB、512MB甚至1GB高容量(相對于同時代的各類閃存卡只有32MB~128MB的容量)的宿主設備。
硬盤擺脫計算機系統(tǒng)而進入消費電子應用領域,不僅是通過應用在便攜設備中的微型硬盤技術,還有那些早已應用于嵌入式設備中的“較傳統(tǒng)”硬盤。例如早些時候的Sony PS/2、微軟Xbox等游戲機,TiVo的電視機機頂盒,以及最近蓄勢待發(fā)的DVD硬盤錄像機等。之所以說“較傳統(tǒng)”,是因為它們相比于微型硬盤,在尺寸和材料方面更加接近應用于計算機中的傳統(tǒng)硬盤,只是由于各種嵌入式應用環(huán)境的特殊性,而在其他方面進行了改進。
最近,風靡全球IT市場的消費電子熱,為硬盤加快擴張應用領地帶來了大好機會。從最近4GB的微型硬盤、超過200GB的DVD錄像機嵌入式硬盤的容量突破,到類似iPod這樣的便攜設備市場熱潮,讓我們風聞到硬盤不僅已完全從計算機“突圍”了,而且已開始“包圍”我們的生活。
便攜設備:微型硬盤挑戰(zhàn)閃存
緩慢起步于DC
在硬盤的消費革命中,起步最早、同時也最容易引起廣大消費者矚目的當屬微型硬盤的應用推廣。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)在國內市場,當時Sanyo和Casio的一些中高端消費型數(shù)碼相機不僅在插槽設計上支持它,而且將其作為標準配置。
此后,隨著單反數(shù)碼相機市場的擴大,這些超高像素的高端數(shù)碼相機對存儲的需求日益強烈,閃存技術經常難以滿足要求,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)同樣有應用的縫隙,例如HP iPAQ雖然普遍標配SD卡槽,但以擴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。總結其原因,一方面是因為摩爾定律下的半導體制造工藝的進步使得閃存卡在容量、成本和新產品開發(fā)方面突飛猛進,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備(數(shù)碼相機、掌上電腦)主要存儲圖像、應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)對存儲空間并不形成太強烈的需求,當前的閃存一般就能應付;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格的居高不下、技術進步(主要是容量提升)的遲緩,這也限制了微型硬盤的發(fā)展。
MP3點燃市場
雖然微型硬盤依然擁有傳統(tǒng)的應用領地,并且具有更廣的應用范圍,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)。這首先要歸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、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媒介設計出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)碼相機的圖像、掌上電腦中的程序和文檔,MP3等音樂文件對存儲容量產生了更高的要求,傳統(tǒng)的閃存卡技術將越來越難以應付。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)務的Hitachi占據(jù)主導地位以外,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燃微型硬盤市場的導火索。
未來媒體應用的契機
隨著音樂、視頻等越來越多的媒體內容在便攜式設備中的應用升級,硬盤的海量存儲等優(yōu)勢將在閃存技術面前再次凸顯。屆時,微型硬盤市場將面臨更大的機遇。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介質的數(shù)字攝像機產品(圖2),用其存儲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當中。
在未來的便攜式消費電子市場,微硬盤將從各類閃存卡搶奪一部分市場,很可能呈現(xiàn)此二者并肩齊驅的局面。至于微型光存儲技術能否加入競爭,目前尚不明朗,因為推廣便攜式光存儲應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)微型藍光驅動器的Philips等)。
嵌入式設備:與光存儲相得益彰
過去的多數(shù)嵌入式設備(從工控領域到普通家電)為了節(jié)省成本,普遍采用專用處理器作為計算元件,而存儲往往采用容量很小的半導體閃存。如今,許多嵌入式計算技術走向高級應用(主要是消費型的媒體設備),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將應用于PS/3游戲機),對存儲的渴求也日漸旺盛。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,硬盤服務于未來的高性能嵌入式設備勢在必行。當然,更具成本優(yōu)勢的光存儲技術也將與其結伴而行。
從游戲機、機頂盒到硬盤錄像機
最先采用硬盤的嵌入式消費電子設備是游戲機和電視機的機頂盒。因為這些設備處理的數(shù)據(jù)涉及到高速畫面和高品質音頻等媒體內容,不僅數(shù)據(jù)容量巨大,而且要求實時、高效并且能保證播放品質。硬盤恰能滿足這些要求,因此成為這些設備的首選。在全球游戲機市場的兩大競爭者當中,Sony PS/2當初只將硬盤作為外置的選件,而隨著微軟標配硬盤的Xbox的入局和迅速崛起,Sony新一代產品PS/3也將硬盤作為標配組件。專家預計,計算機游戲業(yè)的強勁發(fā)展勢頭,將為嵌入式硬盤應用制造龐大的市場空間。
由于數(shù)字電視標準的懸而未決,機頂盒產品的命運正面臨考驗:以單獨的外置盒形式存在,還是將其功能集成進電視機當中?不過無論如何變遷,作為各類數(shù)據(jù)的暫存或錄制工具,硬盤對機頂盒功能的意義不會變化,目前已出現(xiàn)了在電視機中內置硬盤的動向。
VCD、DVD等數(shù)字化播放機的出現(xiàn),已將傳統(tǒng)的模擬磁帶錄像機推向淘汰的邊緣,但由于它們缺乏錄制功能而未將這一更新?lián)Q代進行徹底。硬盤錄像機是數(shù)字技術彌補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刻錄技術突破標準懸疑、成本等障礙使市場大門敞開,DVD錄制技術終于問鼎家用市場。不過DVD自身難以克服的技術缺陷使它又不得不求助于硬盤,二者的結合導致了一種全新的家用數(shù)字錄放設備??DVD硬盤錄像機(簡稱DVR)的出臺。
DVD+硬盤=未來的錄像機?
與硬盤存儲相比,DVD光存儲更加具有成本優(yōu)勢,因為其驅動器與介質(光盤)相分離,介質的成本可以控制得很低,并且具有內容存取和共享上的靈活性。但是目前的DVD刻錄技術,在數(shù)字視頻的直接實時刻錄方面存在困難,所以不得不借助于硬盤作為暫存刻錄數(shù)據(jù)的“中轉站”,因為硬盤具有高速傳輸數(shù)據(jù)、隨機存取的特性。因此,在新興的DVR中,DVD和硬盤成為比較理想的存儲組合。
DVR正成為消費電子市場上受人矚目的新秀,因為它將VCD、DVD播放機尚未完成的一場家庭數(shù)字革命進行到底??不但可播放數(shù)字節(jié)目,還可以實現(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繼續(xù)在市場上存在的理由。目前,全球著名的消費電子大廠幾乎都已推出了相關的產品。硬盤作為其中不可或缺的關鍵組件,找到了另一片巨大的市場空間。
與傳統(tǒng)的計算機用硬盤相比,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)計算機硬盤為2.5英寸),以迎合消費電子設備更緊湊的尺寸。未來還將有尺寸更小的硬盤應用于DVR當中。
更大的容量。由于處理的往往是媒體數(shù)據(jù),因此容量方面比計算機標配的硬盤要高。在DVR中,初期的標配硬盤容量一般為40GB和80GB,當前已升至120GB以上,最高的已有200GB。
越來越高的轉速。硬盤轉速越高,對節(jié)目的搜尋也越快,播放品質也更加能得到保證。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的產品。
散熱、壽命和穩(wěn)定性。PC中的硬盤多數(shù)不是設計為“7×24”全天候型的,而DVR等消費電子設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行特殊設計。
未來:從汽車到更多
未來將是一個嵌入式計算無處不在的世界,而許多嵌入式計算系統(tǒng)將具有越來越高的性能,硬盤等磁存儲、DVD光存儲和半導體閃存將在不同的嵌入式計算系統(tǒng)中發(fā)揮自身優(yōu)勢或在同一系統(tǒng)中相互彌補。半導體閃存在嵌入式系統(tǒng)中的應用比較成熟,而相比之下硬盤在嵌入式的消費電子設備中只是剛剛開始,甚至我們還不能完全預料未來哪些新型設備中出現(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,日產汽車設計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技術當中,有個叫Fey Fob的信息終端就內置了100GB的硬盤。在此之前,Sony已將硬盤初步用于汽車音響(與CD進行組合);而在未來,根據(jù)Hitachi的研究計劃,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)。
也許下面這些權威的市場調研機構的預測更能說明一個“消費”硬盤的未來。
據(jù)IDC預計,內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,遠高于利用閃存的播放器增長速度。IDC還預計,MP3音樂播放器在2007年的出貨量將會由2002年的1162萬臺遞增至3664萬臺。
市場調研公司In-Stat/MDR的研究結果顯示,消費電器用硬盤的發(fā)貨量由2002年的930萬塊增長到2003年的1670萬塊,并預計業(yè)界今后將會繼續(xù)開發(fā)嵌入硬盤的消費電子設備,支持硬盤的掌上電腦、手機以及可穿戴式電腦等下一代產品將會陸續(xù)面世。
硬盤支持下的移動音樂
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為存儲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特性受到廣大音樂迷的喜愛。如今,結合iPod,蘋果電腦公司的iTune網(wǎng)站已占領了在線音樂銷售市場70%的份額,有人甚至認為音樂已開始帶動了蘋果電腦公司的發(fā)展。
iPod當前的最高容量超過40GB。不過,在剛落幕的MacWorld大會上,蘋果推出了尺寸更加小巧的低容量產品iPod mini(比過去的iPod小一半),以更加細分市場。與以往產品采用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,內置的電池持續(xù)使用時間約8小時,售價約合人民幣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,內置的硬盤容量高達60GB。這是iPod最有力的競爭者之一,它在容量上比同時代的iPod(30GB)領先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的質量轉換為MP3格式,它可以保存的歌曲數(shù)量高達1.6萬首。
這款產品支持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,內置鋰離子電池的持續(xù)使用時間約14小時,當時售價約合人民幣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質量的聲音約2000小時)、FM調頻收音功能集成進來,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,內置鋰離子電池的持續(xù)使用時間約16小時,當前售價約合人民幣4850元。
如果說創(chuàng)新和iRiver公司的產品是針對傳統(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)使用時間約18小時,當初售價約合人民幣2488元。
硬盤DVR市場上的“旗艦”們
DVD硬盤錄像機是當前迅速由概念階段走向市場應用的最熱門消費產品之一,在先鋒、Sony、Toshiba、Panasonic等日本廠商為主導的競爭中加快了腳步。在2003年下半年,它們相繼發(fā)布了各自的最新機型,在硬盤容量、DVD刻錄性能和整機功能設計上邁向一個新高度。
Sony在2003年9月發(fā)布、11月底上市的兩款DVD硬盤錄像機??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小時和204小時的電視節(jié)目,而且還支持DVD+RW、DVD-RW等格式的光盤錄制功能。此外,這兩款機器的硬盤與DVD光盤之間還可以相互進行雙向錄制。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型RD-XS41,它不僅具有160GB的硬盤,而且DVD刻錄功能同時支持DVD-RW和DVD-RAM格式,其中刻錄DVD-R的倍速達到4X。值得注意的是,這款機器還具有直接向DVD-RW/R光盤錄像的功能,這對Toshiba尚屬首次。此外,得益于內置硬盤的支持,RD-XS41還可以通過其DV端子直接與數(shù)字攝像機相連,將錄制的視頻內容刻錄到光盤上。該機在日本的售價約合人民幣10000元。
Panasonic最近發(fā)布的旗艦型產品是其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。這款機器比較獨特的是,它配有SD卡插槽,可以將錄制下來的節(jié)目以MPEG4格式轉存在SD卡上,以方便與筆記本電腦、PDA等移動終端共享視頻片段。 (本文版權歸作者及微電腦世界所有)