汽车应用——硬盘的全新领域

紫绮

  新环境的考验

2006年标志着硬盘已诞生50周年，为庆祝这个特别的日子，许多文字已经记载了这个具有革命性的创新设备的辉煌发展史。硬盘对人们的日常生活有着重大的影响。从航班订位系统、自动提款机（ATM）、视频游戏、TiVo、个人电脑和笔记本电脑、电子商务甚至到互联网，硬盘推动了多种技术的发展，改变了我们的生活。不过，很多人认为硬盘的真正魅力还未完全呈现在大家眼前。

每年，科学家和设计工程师都会积极突破现有硬盘技术的极限，开辟硬盘的新应用，不断改善人类的生活质量。这些专家意识到，硬盘虽然已发展了50周年，但仍然很年轻，有无数新领域、新范畴去逐一开拓。事实上，市场观察人士预测，硬盘将于2007年进入一个新领域——汽车行业。

今天路面上很多豪华汽车都已经装备了硬盘。存储以及读取庞大信息的独特功能，使硬盘成为顶尖汽车立体音响系统及全球定位系统（GPS）不可或缺的先进技术支持。可是，这只是一个起点。在过去三年，硬盘制造商，比如日立环球存储科技公司默默地与汽车制造商及供应商紧密合作，参与新硬盘的各种设计、测试以及配置整合工作，为汽车带来一系列前所未有的应用功能。新产品将于数月后全面投入美国市场，各厂的生产线也已紧锣密鼓地大量生产有硬盘的新型汽车，准备在美国各地展示。

然而，为汽车配备适用的硬盘并不仅仅是将其找一个位置放置在汽车中。当汽车行业被划为未来硬盘的前沿领域时，工程师要面对多项难题。2003年，IBM与日立的硬盘业务合并，成立日立环球存储科技（Hitachi GST）公司，旗下的工程师团队就开始合力迎接这些挑战。

首先，他们必须处理极大温差环境中引起的诸多问题。有别于目前家庭及办公室的硬盘操作环境，汽车仪表板内的温度变化极大。工程师发现，在极低的温度下，标准硬盘用以存储数据的磁力层面阻力会增高，硬盘难以存储数据。

另一方面，硬盘在极高温的环境也会出现问题。读写磁头必须依赖气垫，才能在距离磁盘表面毫微米处工作。当温度上升，空气会变得稀薄，分子减少，磁头不能在适当的距离飞行。

为解决这个问题，日立工程师研发出热量悬浮控制（TFC）技术，此项精密的装置能释放适量电流到硬盘的微型磁头的后方。在极低温度下，电流可为盐粒大小的磁头的尾部加温，将磁头拉近或推开到距离磁盘表面的适当高度。

同时，工程师研发出受温度影响较小的新型磁碟和电机用油，和热量悬浮控制（TFC）及其它先进技术一起，这些设计转变拓宽了硬盘应用温度的范围，使其从适用于华氏41至131度环境下操作的传统设备，演变成可在华氏–22度至接近200度（即摄氏-30至+85度）下拥有卓越表现的超级车用硬盘。

工程师还要解决因湿度及震动等导致的环境问题。湿度变化会引起腐蚀凝结。行驶在崎岖不平的路面，例如行驶在鹅卵石路或穿越铁轨时的持续震动会使普通的硬盘在阅读数据时出现跳针的情况，甚至在录写时把信息记录到相邻的轨道上。

另一个考虑因素是控制硬盘的操作系统。汽车制造商必须确保所有应用程序在汽车从首次使用起的整个使用过程中一直保持正常运作。软件工程师肩负起研发档案系统及控制程序的重任，将硬盘过人的坚固及误差承受能力发挥至最佳。

经过多年的研究、设计及测试，全新的硬盘即将面世。首部配有硬盘的汽车已于2005年底开始投入生产，其出色的功能可确保汽车在任何驾驶环境下保持正常的运作，无论是阿拉斯加最寒冷的地方、非洲最炎热的沙漠、 横跨沙漠的平坦高速公路，乃至攀越高山峻岭的碎石路，汽车都能轻松应付。

全新驾驶体验

当硬盘制造商证实新产品可应用于汽车后，便开始研发一系列应用程序。

例如，简单的立体音响系统开始被多频道的音效装置取代。再加上高级扬声器、噪声消除及室内仿真功能，这些全新的音效系统可为用户带来无可比拟的车内音乐体验。

同时，厂商要求达到MP3难以媲美的音质，致力研制出不失真的压缩技术。为帮助车主省去放置成堆CD的烦恼，汽车制造商为汽车配置容量高达20GB至30GB的硬盘，让车主可快捷地挑选数以千计的高品质乐曲。日立领导业界的50GB Endurastar J4K50及N4K50产品有足够的存储空间，让车主轻易获取所播放乐曲演唱者和乐曲的详细资料。

车用硬盘的推出也进一步拓宽了全球定位系统（GPS）的极限。以往车用导航系统只能提供简单的地图及图像来为驾驶者指路，而时至今日，随车系统已可以使用真实影像协助车主寻找目的地。研究发现，许多使用者认为三维鸟瞰纵深的地区地图比平面虚构的画面更易于使用。得益于硬盘庞大的存储容量以及高存取速度，最新的全球定位系统可以显示行车路线中的大厦轮廓及整个路线中的地标。除此之外，海拔高度及地势数据也可帮助带活动房屋旅游或露营人士寻找最便捷的路线。这些系统需要有超过10GB的容量，以存储西欧或美国的地貌信息，大大高于第一代以DVD为基础的全球定位系统所需要的4.7GB的容量。

这也仅仅是开始。硬盘的使用能够进一步挑战全球定位系统技术的极限。不久的将来，系统不仅可存储指示方向的地图，更可为车主提供附近酒店及餐厅的信息，以及一路上主要地标的信息。新建的道路也会随时加入地图数据库中，并由全球定位系统精确记录以便日后查阅。在卫星导航功能的帮助下，硬盘式导航系统可以自动更新道路信息及交通状况。最近发布的系统甚至可以提醒车主注意路面上的障碍，并建议其他路线以避免交通堵塞。

关于娱乐方面，内嵌的硬盘可迅速为乘客提供各种刊物、电影及视频游戏。目前，装置于汽车内的电视系统在汽车行驶中，画面将自动变暗，避免车主驾驶分心。拥有硬盘的录像系统，车主可以在汽车停止时，观赏新闻或体育等节目，开始行驶时，电视屏幕会自动变暗，让车主专心驾驶，并在下一次停车时可从上次暂停的片段开始继续欣赏。

在汽车程序中集成硬盘技术的计划也在筹备中，让用户可以通过语音指令快速接通互联网或其它电脑应用程序。全新的程序可以向车主读出电子邮件的内容，以及实现免提回复操作。

内置的车用硬盘可以确保车主的安全，将汽车性能发挥到极至。未来的汽车将可以记录路上的所有状况。就像飞机的“黑匣子”一样，硬盘可以存储与车速、刹车及驾驶状况相关的资料。若发生意外，系统可以显示车主是否正确打方向灯、车速是否适当、以及是否与前车保持足够距离等来协助调查。

车用硬盘为汽车保养及性能带来革命性变化。硬盘通过车箱内连接多个感应器，可以收集及转发一切汽车数据，从轮胎气压到汽油容量。车主可以知道何时维修车辆，而技工可以清楚地知道汽车出现问题所在，以便立即处理，进行维修。所有有关汽车保养及维修的数据将被永久保存。

首批配有内置硬盘的汽车已于2005年投入生产。不到两年，汽车行业已准备推出更多配有硬盘技术的全新车型。时至今日，几乎所有汽车制造商都已开始或计划生产配备了硬盘的汽车。

根据美国波士顿研究公司IDC的预测，车用硬盘的市场将由2005年的180万台，上升到2010年超过2,300万台。日立相信届时将有超过700万台硬盘应用于欧洲汽车、700万台应用于美国汽车及600万台应用于日本汽车。

硬盘技术正从多方面影响着我们的日常生活，它也将推进更多技术的发展，改变我们对汽车及驾驶体验的定义。当我们热烈庆祝这项伟大发明50周年之际，硬盘一定会继续发展并应用于更多领域，其作用也将日趋明显，并将不断给我们带来更安全、愉快及多姿多彩的生活。