延续性技术变革

在硬盘行业的发展史中，大多数技术变革都是一个沿着既定的轨道，去延续或强化产品性能的改善过程。图1.4比较了采用了各代磁头和磁盘技术的硬盘的平均磁录密度，并将比较结果绘制成图表以利于进行说明。第1条曲线描绘的是使用传统颗粒氧化磁盘技术和铁氧体磁头技术的硬盘的磁录密度；第2条曲线描绘的是使用了新技术薄膜磁头和磁盘的硬盘的平均磁录密度；第3条曲线描绘的是最新的磁盘技术（磁阻磁头）可实现的磁录密度提高幅度。

图1.4 新读写磁头技术对延续磁录密度改善轨道的影响

资料来源：《磁盘/趋势报告》各期公布的数据

这些新技术超越原技术的性能的方式，类似于一系列相互交叉的S形曲线。出现这种S形曲线走势的原因，通常在于现有技术方法的渐进式改善，而过渡到下一条技术曲线的跳跃式发展，则表明行业采用了一种突破式新技术。在图1.4描绘的情况中，渐进式的技术改善（例如更加精细地研磨铁氧体磁头，制作更加精确的尺寸，在磁盘表面使用更小、分布更均匀的氧化颗粒）推动磁录密度从1976年的每平方英寸1Mb提高到1989年的每平方英寸20Mb。正如S形曲线所预测的那样，铁氧技术可实现的磁录密度的改善幅度，在这一阶段（1976年至1989年）的末期开始变得平缓，这表明该项技术已经成熟。薄膜磁头和磁盘技术对硬盘行业的影响，就是延续了硬盘性能一直以来的改善速度。薄膜磁头在20世纪90年代初还未发展成熟，而此时便已出现了更加先进的磁阻技术，它的出现延续了甚至是加快了硬盘性能的改善速度。

图1.5揭示了一种性质完全不同的延续性技术变革——产品结构创新。由于产品结构创新的出现，14英寸温切斯特硬盘取代了在1962年至1978年普遍采用的可移动磁盘组设计。正如薄膜磁盘取代铁氧体磁盘一样，温切斯特技术延续了长久以来的磁盘性能改善速度。硬盘行业的其他大多数技术创新［例如，嵌入式伺服系统、运行长度限制记录码（RLL）和部分响应最大似然技术（PRML）、每分钟转数更高的电机和嵌入式接口］的性能改善曲线也大致相同。其中一些技术创新是较为直观的技术改善，其他则是突破式的技术飞跃。但所有的技术创新都会给硬盘行业带来相同的影响：它们帮助制造商延续了客户所希望看到的性能改善幅度。

在硬盘行业的几乎每一次延续性技术变革中，成熟企业都在技术的研发和商业化运作中处于领先地位。新磁盘和磁头技术的出现便证明了这一点。

图1.5 温切斯特结构对14英寸硬盘磁录密度的延续性影响

资料来源：《磁盘/趋势报告》各期公布的数据

20世纪70年代，一些制造商意识到，铁氧体磁盘上能够容纳的信息量已接近极限。为此，硬盘制造商开始研究薄膜磁盘技术，希望能够在铝金属上应用磁性金属的超薄薄膜，以延续磁盘磁录密度一直以来的改善幅度。薄膜涂层的应用随后在集成电路行业得到了高度发展，但在磁盘上的应用仍面临巨大的挑战。专家预计，薄膜磁盘技术的先驱企业［如IBM公司、数据控制公司、数字设备公司、存储技术公司（Storage Technology）和Ampex公司］在这项技术上均花费了超过8年的时间和50余万美元的资金。在1984年表现较为活跃的制造商当中，大约有2/3在1984年至1986年间推出了带薄膜磁盘的硬盘。这其中，绝大多数企业都是成熟的行业主导企业。只有很少一部分新兴企业试图在它们的初始产品中使用薄膜磁盘技术，而且它们之中的大多数都在进入硬盘行业后不久便倒闭。

这一模式在薄膜磁头出现时表现得尤为明显。早在1965年，铁氧体磁头制造商就预见到这项技术的改善空间已越来越小；到1981年，许多制造商认为，该项技术的精确度即将到达极限，研究人员开始转向薄膜技术。这种技术首先将金属薄膜溅射到记录磁头上，然后用光刻技术来蚀刻电磁体，其工艺水平要远远好于铁氧技术。事实再次证明，技术突破总是举步维艰。宝来公司（1976年）、IBM公司（1979年）和其他成熟企业成为首批成功地将薄膜磁头应用到硬盘的企业。在1982年至1986年这段时期，约有60家公司进入了硬盘行业，其中只有4家公司（这4家公司全都在商业上遭遇了失败）尝试在其初始产品中使用薄膜磁头，并以此作为产品的一个性能优势。其他所有新兴企业［甚至是旗帜鲜明地以性能为导向的公司，例如迈拓公司和康诺外部设备有限公司（Conner Peripherals，简称康诺公司）］都认为，在采用薄膜技术之前最好还是先使用常规的铁氧体磁头，然后再发展薄膜技术。

就像薄膜磁盘一样，薄膜磁头的推广也需要长期的投资，而且也只有成熟大型企业才能负担得起这笔费用。IBM公司和它的竞争对手都花费了超过1亿美元来开发薄膜磁头。下一代磁阻磁头技术的研发再次重复了这一模式：硬盘行业规模最大的企业（IBM公司、希捷公司和昆腾公司）引领了这一次技术变革。

成熟企业不仅是研发风险大、复杂度高，且售价昂贵的组件技术（例如薄膜磁头和磁盘）的主要创新力量，而且它们还引领了硬盘行业发展史上几乎每一次延续性创新。即使是在相对简单的创新（例如运行长度限制记录码，它的出现使硬盘从双倍密度磁盘过渡到三倍密度磁盘）之中，成熟企业也是成功的创新先驱，而新兴企业则是这些技术的追随者。这种情况同样适用于延续既定改善轨道的结构性创新——例如14英寸和2.5英寸温切斯特硬盘。在这方面，成熟企业总是领先于新兴企业。

当新的延续性技术开始涌现时，成熟企业和新兴企业都会根据这些新技术来开发产品。图1.6总结了这段时期的技术领先模式，而且从图形走势看，这一模式具有惊人的连续性。不管技术创新的性质是渐进式还是突破式，其成本高昂或是低廉，发生在软件还是硬件、组件还是结构上，其目的都是为了提高或破坏某一方面的性能，这一模式是一致的。在面临延续性技术变革（目的是为了更多、更好地满足当前客户的需求）时，前一项技术的领先企业通常会继续引领硬盘行业的这一新发展趋势，并且通常会首先采用新技术。很明显，硬盘行业的领先企业并不是因为变得保守、傲慢，或害怕承担风险，或是因为无法适应日新月异的技术变革而遭遇失败。可见我的“科技泥流假设”并不正确。

图1.6 成熟企业在延续性技术变革中的领先地位

资料来源：《磁盘/趋势报告》各期公布的数据