William A. Goddard (July 10, 1913 in St. Joseph, Missouri – September 29, 1997 in Chico, California) was an engineer for IBM and an American inventor. He earned a degree in physics from Occidental College. Before working in industry, Goddard was a high school science teacher in Los Angeles. He briefly worked in the aerospace industry[1] for North American Aviation, Inc. before becoming an engineer at International Business Machines (IBM). His most acclaimed achievement is co-inventing along with John Lynott United States Patent 3,503,060, which is entitled “Direct Access Magnetic Disc Storage Device”. This invention is the claims modern-day hard disk drives.
个人经历编辑本段回目录
Pre-IBM
John Lynott and William GoddardGoddard worked on wind tunnel work for North American Aviation. He was to work on similar wind tunnel innovations for a Los Angeles airplane manufacturer at IBM, but shortly after he was hired, the contract for that project was dropped. Goddard was instead hired as an engineer, and became involved in the magnetic storage disk project when the Air Force called upon IBM in order to be “mechanized”. The base required a mechanism to “store data” virtually for its operations, and from this necessity, the disk storage project was conceived.
RAMAC Project at IBM
William Goddard and John Lynott were key members of the San Jose, Calif.-based engineering team, led by Reynold Johnson with the help of Louis Stevens, that developed the 350 Disk Storage Unit, a major component of the 305 RAMAC Computer[1]. The magnetic disk drive symbolized a monumental advance in mass-storage technology. It is responsible for the end of sequential storage and batch processing with punched cards and paper tape.
The CPU unit, also known as the 305 Processing unit, was responsible for the write-in and read-out operations of the IBM 350. “Instructions” were provided to the unit coded as “memory addresses”. These addresses referred to specific locations on the disc in which a transducer was either commanded to write-in or read-out data.
Goddard’s research began in the early 1950s at IBM’s Laboratory located on 99 Notre Dame Avenue in San Jose, CA.
He did not see his work as particularly complex. As he puts it, “it was not high tech, or very scientific. It was more like something you’d do in your garage.”
The 350 Disk Storage Unit consisted of the magnetic disk memory unit with an access mechanism, the controls for the access mechanism, and a small air compressor. Assembled with covers, the 350 apparatus was 60 inches long, 68 inches high and 29 inches deep. It was configured with 50 magnetic disks containing 50,000 sectors, each of which held 100 six bit alphanumeric characters, for a capacity of 5 million six bit characters.
Disks rotated at 1,200 rpm, tracks were recorded at up to 100 bits per inch, and typical head-to-disk spacing was 800 microinches. The execution of a "seek" instruction positioned a read-write head to the track that contained the desired sector and selected the sector for a later read or write operation. Seek time averaged about 600 milliseconds.
Specifications of the Original IBM 350
• Capacity: 5 million characters • Disks: 50 • Access time: 800 ms • Tracks/side: 100 • Area density: 2000 bits/in^2 • Rotational speed: 1200 RPM
Air-Bearing Head
The magnetic disk drive consisted of a stack of closely spaced, magnetically coated disks mounted on a rotating shaft, with read-write heads that did not physically touch the storage surface. Goddard’s and Lynott's key innovation was the air-bearing head, which “floated” very close to the rotating disks without actually touching them, greatly increasing the speed of access.
This air-bearing head, also known as a magnetic transducer, had the ability to move freely, which enabled the disk to be recorded and read from a vast number of different positions.
The primary purpose of the air-bearing head was to allow the device to have rapid random access ability to any storage location. Additionally, the creation also allowed several magnetic discs to be mounted on a shaft in which a transducer could interact with more than one magnetic disk.
Patents
An invention disclosure, filed on December 14, 1954 by Lou Stevens, Ray Bowdle, Jim Davis, Dave Kean, Bill Goddard and John Lynott resulted in two US Patents, 3,134,997, "Data Storage Machine" to Stevens, Goddard and Lynott, claiming the RAMAC and subsequently 3,503,060, "Direct Access Magnetic Storage Disk Device" to Goddard and Lynott, claiming floating heads and disk drives in general. These patents make an analogy to how his invention acts hypothetically: “the operation may be compared with the manner in which skilled operators select cards from a card file index.”
Evolution of the IBM 350
Hard disk drives to this date follow the 350 Disk Storage Unit. They are used as the main components for storage on today’s personal computers. Similar to floppy disks, the data on hard drives are read and written via a spindle. Hard disk drives have many times more storage space than the IBM 350 due to considerable innovations in storage space densities on disks. Kryder’s Law, similar to Moore’s Law, indicates that storage space doubles on an annual basis.
Magnetic Disk Heritage Center
The Magnetic Disk Heritage Center has played an active role in preserving RAMAC 350 units created by Johnson and his team at IBM. Originally located at Santa Clara University, the project was managed by Dr. Al Hoagland and a group of seniors at the university. Operations have since moved to the Computer History Museum in Mountain View, CA. Goddard’s daughter, Bonnie Burham, is one of the organization’s major private donors.[citation needed]
National Inventors Hall of Fame
William Goddard was inducted in the National Inventors Hall of Fame with John Lynott in 2007 for their contribution to the invention of the first magnetic disk drive. It is hailed as one of the most significant inventions in the computer industry and it has since emerged to become an industry of its own with an annual revenue of $22 billion worldwide.
Patents
Goddard and Lynott, U.S. Patent 3,503,060, "Direct Access Magnetic Disk Storage Device"
Stevens et al., U.S. Patent 3,134,097, "Data Storage Machine"
硬盘知天命编辑本段回目录
尽管硬盘已年过50，但黄昏还远没有到来。
希捷公司的CTO马克·克莱德（Mark Kryder）总是对“硅谷”的称呼表示不满，“我们应该叫它‘氧化铁谷’”。在他眼中，硬盘比微处理器对其他行业产生的影响更大，更重要的是——硬盘到今 年已经50岁了。
走下神坛
50年前，当IBM的工程师雷诺·约翰逊（Reynold Johnson）带领他的团队一起发明了统计控制随机存取法（RAMAC）时，他也许不会想到，会由此掀开一场翻天覆地的硬盘革命，甚至对整个信息产业都产生了深远的影响。
在那之前，计算机只走过了10年光景，本身还是一个庞然大物。存储程序及数据只能依靠一些外置的穿孔纸带和磁带。然而这些“长尾巴”却有着不可弥补的缺陷—访问及读取速度极慢，容量极低，不易保管；此外，这种外部存取方式还有个致命的缺点，即顺序存储。用过录像或录音带的人都知道，这就意味着，要访问位于后部的数据，则必须从前面开始读取，十分不灵活。
直到1956年9月13日，IBM将雷诺发明的技术应用到其IBM RAMAC 350磁盘存储系统中，才结束了这一痛苦，并催生出历史上的第一块硬盘。这一天也被定义为硬盘的诞生日。那时的硬盘模样与现在大不相同，占地足有两个冰箱大，重达一吨，从侧面看就像一把巨大的梳子。
但你很难想象，当时体积如此庞大的硬盘容量却只有4.4MB（约5MB），现在看来勉强能容纳一首MP3歌曲。它的价格非常昂贵，且只采取租赁的形式，年租费为3.5万美元，约相当于现在的25万美元。但它还是给商业社会带来了惊喜，加速了大型计算机在航空、银行、医疗等领域的引入进程，并由此拉开了硬盘的第一个黄金十年的序幕。
不可否认，IBM的名字一直深深刻在硬盘的历史上。1973年，IBM发明的能让磁头不直接与盘片接触的“温氏”(Winchester)硬盘模式，成为现代硬盘的开端，至今仍在PC硬盘中广泛使用。
尽管IBM在2002年便退出了硬盘的历史舞台，但其仍是目前为止拥有硬盘专利最多的公司。就像它曾间接培育了SAP、微软一样，在硬盘行业，IBM还孕育了希捷等公司。
在当年约翰逊带队的硬盘小组中，一位年轻人迅速在其中脱颖而出，不仅创造了IBM 2321数据驱动器、第一个双面硬盘驱动器，还发明了世界上第一张软盘，他便是后来被世人称作“硬盘教父”的艾伦·舒加特（Alan Shugart）。后来，几经周折，舒加特与同出自IBM的费纳斯·考纳（Finis Conner）创办了自己的公司，这便是希捷的雏形。
上世纪70年代末、80年代初，PC时代的到来，为硬盘敞开了一扇大门，使之进入了一个高速发展时期。硬盘也逐渐走下神坛，踏上了“平民化”的发展之路。
春秋混战
“学习遗传学的人大都研究果蝇，而避免以人类作研究对象，因为每隔三十年才有新一代人出现，其中的变化很难捉摸。”哈佛学者Clayton Christensen在其《创新者的困境》一书中这样写道：“如果你想了解商业领域的变化，那么就去研究硬盘行业吧。这些公司是这个商业世界中最接近果蝇的研究对象。”
可以说，硬盘行业的迅速发展，是紧随在微处理器和互联网行业之后的。如果说，在IBM等大型公司垄断的大硬盘时代，类似希捷、西部数据等公司只能匍匐前行，在夹缝中生存，那么到了PC时代，一些相对小型的公司开始真正崭露头角，颠覆了整个硬盘格局。
希捷是其中屈指可数的笑到了最后的硬盘厂商。由舒加特所带领的希捷最初所走的是一条低端路线。那个时期，投身硬盘产业的公司不下几十家，其中不乏与舒加特一样来自IBM“正规军校”的训练有素之士。
而希捷凭借技术取胜，短短几年间，它的收入便实现了快速攀升，1986年时年营业额已经超过了7亿美元。是时，3.5英寸驱动器成为业界一个新里程碑。但由于当时市场需求仍不明显，已在该项技术上取得了突破的舒加特决定按兵不动，由此与其合伙人考纳发生了严重分歧，导致后者另立门户。不久后，希捷陷入低谷，由考纳率领的硬盘公司则步入业界前三甲。1996年，经过几次并购后的希捷，与考纳的公司重修旧好，此次合并也让希捷再回硬盘王座，并将其目标定位于高端高性能硬盘驱动器领域。
与此对比，割据一方的其他早期著名硬盘厂商，如西部数据、昆腾、迈拓等，运势却各不相同。在几次行业技术关键转变中，迈拓逐渐败下阵来，先被韩国现代电子收购，后又与昆腾合并。然而，管理高层的不断变更并没有为其业绩带来起色，终于在2005年12月21日，被希捷仅以19亿美元的价格收购，终结了一段曾经辉煌的历史。
类似的，曾经高开高走的昆腾也由于上世纪90年代初的一系列决策失误而一蹶不振。在2000年PC寒冬到来之后，昆腾狠下心来将硬盘驱动器分部出售给了迈拓。四年后，尽管硬盘行业再次回暖，昆腾也并无回头之意，于今年8月收购了中高端磁带库制造商ADIC，决心在磁带这条路上另辟蹊径。
西部数据则属于半路出家，但却一直走得十分小心而执着。与其他对手的猛打猛进相比，其产品线更为单一，也从不愿冒技术研发的风险，维持了相对良好而稳定的市值，一直活得不卑不亢。
硬盘业的“摩尔定律”
2002年，当IBM决定把硬盘部门出售给日立时，人们对硬盘发展的悲观论调达到了史上最高点。IBM作为硬盘的缔造者和先驱，其退位让许多业内人士唏嘘不已。一方面，硬盘领域多年的乱战已经让这个行业走上了“每年性能提高一倍，价格却降低一半”的不归路，利润煎饼越摊越薄；另一方面，闪存的强劲势头让遭遇低谷的硬盘，更显得江河日下。甚至一度有人发出了这样的疑问：硬盘是不是已经走到了尽头？
但现在还没有人敢于做出这一结论。因为半个世纪以来，硬盘用快速的技术创新实现了飞速的发展。尽管硬盘已到了知天命的“历史阶段”，但希捷、日立等公司正在力图通过新技术来保持硬盘的活力，使其在存储容量、体积及稳定性等多方面不断获得提升。目前，众厂商寄望于垂直记录（Perpendicular Recording）技术，“让硬盘容量在未来三年翻两番”。
从理论上讲，每平方英寸存储1TB将是一个极限。在此之后，希捷和日立分别希望通过“热辅助磁性写入”及“规则媒介”(Patterned Media)技术来继续维持硬盘容量维持扩增、体积不断减小的趋势。
随着体积的不断减小，硬盘开始在手机、音乐播放器等消费电子终端寻找新的出口。虽然在此方向上，硬盘遭遇了固态盘等拦路虎，但其在容量及性能上的优势显然与后者拉开了一段距离。希捷公司乐观地认为，硬盘被闪存取代将是“非常遥远和难以实现”的事。
与微处理器一样，硬盘业的“摩尔定律”也必定有遭遇瓶颈的那一天。但至少现在还远未到来。
磁盘驱动器编年史 编辑本段回目录
在过去的50年中，磁盘驱动器走过了很长的一段路。请跟随我们走过这段历史，回首我们按年度列出的磁盘驱动器发展史上50件具有里程碑意义的事件——从最早推出的产品到各种新技术以及在这中间的一切。
RAMAC 305磁盘存储单元
1956年：IBM向客户交付第一台磁盘驱动器RAMAC 305，可存储5MB数据，每MB成本为10000美元。它有2个冰箱那样大，使用50个24英寸盘片。
1961年：IBM发明在空气垫上或“空气支撑物”上“悬浮”的磁盘驱动器磁头。
1963年：IBM推出第一个活动磁盘驱动器1311，拥有6个14英寸盘片，可存储2.6MB数据。
1966年：IBM推出第一个使用缠绕线圈铁氧记录磁头的驱动器。
1970年：通用数据公司(1971年更名为西部数据公司)在加州成立。
IBM 3340
1973年：IBM宣布推出第一个现代“温彻斯特”磁盘驱动器3340，使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。
1978年：第一个RAID(冗余阵列)驱动器诞生。
1979：磁盘制造商希捷科技公司于1979年由Al Shugart挑头创立。
1979：IBM的3370使用了7个直径为14英寸的盘片，存储容量可达571MB。3370也是首款使用薄胶片磁头的磁盘，
1979：IBM的“Piccolo”电脑磁盘使用了6个直径为8英寸的盘片，存储容量可达64MB。
1979：希捷科技公司研发出最早的磁盘接口——ST-506，之后便广泛用于微型计算机中。
1980：IBM发布了当时首个存储容量以GB为单位的磁盘，其大小和一台电冰箱大小差不多，重量为250kg，出售价格为40000美元。
1980：希捷科技公司发布首个大小为5.25英寸的磁盘。
1981：Shugart Associates联手NCR共同研发出一个智能磁盘接口，命名为Shugart Associates Systems Interface (SASI)，该接口是SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)的前辈。
1982：Western Digital宣布推出了首个单芯片“温彻斯特”磁盘控制器——WD1010。
1983：Rodime宣布推出了当时首个3.5英寸的磁盘——RO352，它包括有两个盘片，存储容量可达10MB。
1984：Western Digital为IBM PC/AT制造出首个“温彻斯特”磁盘控制卡，并成为了当时的一种工业标准。
1985：Control Data、Compaq Computer和 Western Digital共同合作，并研发出40-pin的IDE接口。IDE是Intelligent Drive Electronics(智慧电子驱动器)的缩写。
1985：磁盘控制器首次整合到磁盘驱动当中。
1985：Quantum(昆腾)发布了Plus Hardcard磁盘，它在无需一个可用的插槽，或单独控制卡的情况下，可再多配置一个磁盘。
1985：Western Digital宣布推出了首款ESDI(Enhanced Small Device Interface，增强型小型设备接口)控制板，它允许容量更大、速度更快的磁盘用于电脑当中。
1986：官方的SCSI规格发布，而苹果电脑公司的Mac Plus也是首台使用该规格的电脑之一。
1988：Prairie Tek宣布推出了220磁盘，这是首个2.5英寸的磁盘，主要是针对初生的笔记本电脑市场推出的。220磁盘使用了两个盘片，存储容量可达20MB。
1988：Connor发布了首个高为1英寸的3.5英寸磁盘，目前还有磁盘沿袭了这种设计。
1988：Western Digital成功收购Tandon公司，转型为专业的磁盘制造商。
1990：Western Digital发布了其首个3.5英寸的Caviar(鱼子酱) IDE磁盘。
1991：IBM向外界宣布推出了0663 Corsair，这是首款采用感应式薄胶片磁阻(MR)磁头的磁盘。它设计有8个直径为3.5英寸的盘片，存储容量可达1GB。(MR磁头早在1984年就用于IBM的磁盘驱动器。)
1991：Integral Peripherals推出了使用一个直径为1.8英寸的盘片，存储容量可达21MB 的1820 Mustang磁盘。
1992：希捷科技公司首次向外界展示了其2.5英寸的磁盘，在当时给了人们极大的震撼。
1992：希捷科技公司成功的推出了存储容量为2.1GB的Barracuda(酷鱼)，这是首个采用7200r/min转速马达的磁盘。
1992：惠普推出了C3013A Kitty Hawk磁盘，使用了两个直径为1.3英寸的盘片，存储容量可达2.1GB。
1994：Western Digital成功研发出Enhanced IDE，这是一个改良版的磁盘接口，并打破了当时528MB存储容量上限的束缚。EIDE同样也允许配置光驱和磁盘驱动器。
1996：IBM成功研发出在1个盘片上可存储100亿比特/英寸的磁盘技术。
1996：希捷科技公司宣布推出了其Cheetah(捷豹)系列磁盘，这是首个采用10000r/min转速马达的磁盘。
1997：IBM宣布推出了首个采用巨磁阻磁头(GMR)的磁盘——Deskstar 16GP Titan，在三个直径为3.5英寸的盘片上可装配16.8GB的存储容量。
IBM Microdrive
1998：IBM宣布推出了Microdrive(微磁盘)，这是当时世界上最小的磁盘，一个单一的1英寸盘片的容量可达340MB。
2000：Maxtor(迈拓)成功收购了其竞争对手Quantum的磁盘业务。就当时的情况而言，Quantum是世界上第二大磁盘制造商，仅仅位于希捷技术公司之后。而成功收购了Quantum以后，Maxtor便一举成为世界上最大的磁盘制造商。
2000：希捷科技公司发布了首款采用15000r/min转速马达的磁盘——Cheetah X15。
2002：希捷科技公司在磁盘历史又获得了一个第一的称号，这都是因为它发布了Barracuda ATA V Serial ATA磁盘。
2002：希捷科技公司向外界演示了垂直磁性记录技术，每英寸的密度可达100GB。
2002：其实，在2002年有很多技术值得我们去记住，但希捷科技公司成功演示的Heat-Assisted Magnetic Recording(热辅助磁记录，HAMR)技术却格外耀眼，HAMR磁性记录技术采用了激光热辅助设计。
2003：IBM宣布把其数据存储部门出售给日立，IBM由此也结束了在磁盘领域的辉煌历程。
2003：Western Digital推出了首个10000r/min的 SATA磁盘——Raptor(猛禽)，存储容量为37GB。该款产品主要是为企业设计的，但是游戏玩家很快就发现，其实把该磁盘用于双磁盘RAID配置中，使得台式电脑的性能会有很大的提升。
2004：东芝宣布推出了世界上首款0.85英寸的磁盘——MK2001MTN，在一个单一的盘片上，存储容量可达2GB。
2005：东芝宣布推出了MK4007 GAL，该磁盘采用了直径为1.8英寸的盘片设计，存储容量为40GB。同时，MK4007 GAL也是首款采用垂直磁性记录设计的磁盘。
2006：希捷科技公司成功收购了Maxtor，使得其在磁盘制造工业的竞争对手再度缩小。
2006：希捷科技公司宣布推出了Momentus 5400.3笔记本电脑磁盘，这是首款采用垂直磁性记录设计的2.5英寸磁盘型号，其存储容量也达到160GB。
2006：希捷科技公司发布了当今世界上存储容量最大的磁盘——Barracuda 7200.10，存储容量达到了750GB。
2006：Western Digital宣布推出了10000r/min Raptor X SATA磁盘，其存储容量达到了150GB。不仅如此，Raptor X还采用了透明的外观设计，用户可以看到它运作时内部的情况。
2006：Cornice和希捷技术这两家公司都在2006年宣布推出了1英寸磁盘，存储容量为12GB。
