硬碟機與 SSD

在 1990 年代末 2000 年代初期，隨著消費者對可攜式運算需求的成長，筆記型電腦越來越受歡迎。在此期間，出現了採用 NAND 快閃記憶體的固態硬碟機，此技術將資料以電荷的形式儲存在半導體儲存單元中。於 1987 年上市的第一次迭代使用 2D NAND 將資料儲存在單層儲存單元中。在此結構中，使用單層式儲存 (SLC) 快閃記憶體來儲存每個儲存區塊的一位位元，以因應消費性裝置對速度和回應能力的需求。到了 2000 年代初期，筆記型電腦進一步發展時，優先事項轉移到更輕薄的設計與更長的電池壽命。固態硬碟機不僅能降低耗電量同時還能透過直接、隨機的資料存取來達到快速的寫入速度，因此對於加快作業系統開機時間和提升應用程式體驗特別有效。固態硬碟機也引進了更輕薄的規格尺寸 (例如 mSATA、M.2 和 U.2)，讓現代筆記型電腦的設計更加輕薄。這些規格尺寸取代了筆記型電腦中體積較大的 2.5 吋和 3.5 吋硬碟機，讓裝置配置更加精簡。

到了 2000 年代中期，資料儲存設備再次轉型。2005 年硬碟機開始使用垂直磁性記錄 (PMR)，這可大幅提高資料密度並以更低的成本提供更高的儲存容量。LMR 將磁性位元水平排列在磁碟片上，與 PMR 不同，PMR 將位元垂直放置可實現更緊密的封裝和更高的穩定性。這種方法解決了超順磁性的限制，當磁性位元堆積得太緊時，磁性位元會變得不穩定並容易遺失資料。PMR 以垂直方向放置磁性位元克服了這個限制，以高得多的密度實現可靠的資料儲存。PMR 增加的資料密度提供了必要的基礎，以支援 2010 年代資料中心出現的大量儲存需求。這項發展對資料中心而言尤其重要，因為資料中心的資料量爆炸性成長由資料中心承擔了大部分的管理工作。 

2024 年，PMR 已達到實體極限，將磁性位元緊密地排列在一起就無法增加磁錄密度又不會造成資料的不穩定。熱輔助磁性記錄 (HAMR) 使用一種新型磁性介質克服了這個問題，即，使顆粒變得更小、更密集，也能保持穩定。方法是使用微型雷射短暫加熱磁碟表面，讓記錄磁頭以更高的密度寫入資料位元。這項技術進步代表了儲存產業的翻天覆地的變化，實現了每磁碟片 5TB 或每硬碟機 50TB 的位元密度。

時至今日，最先進的硬碟機使用 Seagate Mozaic 3+™ 技術平台來部署 HAMR，以獲得空前的磁錄密度提升，而 SSD 則採用四層式儲存 (QLC) NAND。這些進展將每項技術導向不同的角色。硬碟機是大規模雲端、邊緣和企業資料中心的核心。硬碟機能以經濟實惠的方式儲存並保護大量資料以支援 AI 模型訓練 (以及其他工作負載量)。固態硬碟機在這些資料中心的高效能應用環境中至關重要，並為消費性裝置提供重要的本機儲存。

這些環境持續硬碟機儲存環境的發展。