【小硬碟大世界】由 硬碟 SFF-8301規格談NAS結構

對 NAS 而言,雖然市場上已有不同機種可內接各式各樣的儲存裝置,但目前兼顧價位及儲存量的主流資料儲存裝置仍由 3.5 吋硬碟居於領導地位。由於內接於機器內部的 3.5 吋硬碟為因應隨時可能發生的硬碟損壞的突發狀況,而有在不停機的狀態進行更換 硬碟 的需求。為了讓各家硬碟廠商能有著統一的外觀尺寸,減低使用成本及增加通用性,SFF (Small Form Factor) 委員會制訂了標準的 3.5 吋硬碟結構尺寸,讓產品研發人員有可依循的規範。

SFF 委員會簡介

1985 年,有著折疊螢幕的世上第一台筆記型電腦: Toshiba T1100 於此時誕生,隨後的數年間有相當多款式的筆記型電腦問世,各式各樣尺寸的儲存裝置需求也大幅上升,但因儲存裝置缺乏標準的規格而有著各異的尺寸大小及結構,相當難以大量生產;為改善這個狀況,SFF (Small Form Factor) Committee,小型化外型規格委員會(後稱 SFF 委員會),於 1990 年 8 月成立,成員皆為當時儲存業界的大廠,原旨在為筆記型電腦定義一款新型硬碟而成立論壇,討論實體尺寸、安裝方式、連接器種類、連接器位置等議題,而 2.5 吋硬碟的外型尺寸規範:SFF-8004 規格即是在此時誕生,而同時誕生的小尺寸硬碟兄弟:1.8 吋硬碟 (SFF-8005 規格)及 1.3 吋硬碟(SFF-8006 規格)外型尺寸規格卻未被市場所重視,就此被世人遺忘。

 

從 1992 年 11 月開始,SFF 委員會也為各種連接器、接頭、纜線、主機板等關鍵零組件制訂了標準化的尺寸規格,一直到了 2016 年年中,SNIA (Storage Networking Industry Association,全球網路儲存工業協會)底下的 SFF Technology Affiliate Technical Work Group (SFF TA TWG,SFF 技術聯盟技術工作小組) 整合了原本 SFF 委員會的單位及業務範圍,聯合更多廠商,訂定更多跨企業標準。

 

不斷演進的 硬碟

隨著硬碟容量的提升,硬碟內部主要負責儲存資料的磁盤數量也持續增加。為因應密度更高的磁盤結構以及各式創新的技術,在早期 SFF 委員會也已制訂新的硬碟底部螺絲間距,由早期的 44.45 mm 增加到 76.2 mm,而各家廠商從 10 TB 這個容量級距開始,各家廠商的硬碟外型逐漸更換成較為緊緻平整的外觀,硬碟底部螺絲間距也由目前的窄間距逐步變為寬間距,而值得注意的是 WD 廠商在自家的規格書內提到未來的硬碟產品將於硬碟底部使用較寬間距,這部份也值得結構設計人員持續關注。

硬碟 結構

硬碟 規格

目前 SFF-8301 規格已轉由 SFF 技術聯盟技術工作小組維護,於 2018 年 1 月已釋出 Rev 1.9 版文件,文件內清楚標示硬碟的長、寬、高外觀尺寸,以及側邊、底部螺絲孔的尺寸、數量,螺牙規格等詳盡的工程圖,這部分對於設計產品內部結構如硬碟托盤或硬碟軌道時影響甚鉅,錯誤的結構設計不但無法穩定的固定硬碟,甚至可能傷害硬碟外觀,不可不慎。

 

相信在未來隨著儲存裝置需求的提升,也有可能因此而催生新一代的儲存裝置尺寸規格,NAS 結構設計人員在設計產品內部結構如硬碟托盤或硬碟軌道時,也應要與保持對於儲存裝置市場的敏銳度,提升自我,與時俱進。


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