今日的路由器製造商必須克服，包括極端的溫度、劇烈的震動和長時間作業等非常嚴苛的應用環境挑戰。此外，製造商必須為電信服務業者提供強固耐用的設備，確保可靠性、支援高服務品質並且能夠緊密整合到客戶的既有系統。

硬碟機是路由器系統的關鍵元件之一。傳統硬碟機是針對低溫、濕度穩定和震動平緩，較為安全的室內環境而設計；相較於環境惡劣的酷熱、零下的低溫、濕度的侵襲、以及更劇烈的震動和撞擊，室內環境可算是相當平和。現在，強固型的硬碟將可解決面對惡劣環境所需條件，提供與傳統硬碟一致的硬碟效能和可靠性，提供可靠且連續的作業效能。

硬碟機儲存仰賴一種複雜的讀寫系統，利用磁性來儲存和讀取旋轉碟片上的資料。這項技術需要讀寫頭以僅僅數個奈米的距離，去接近快速旋轉的碟片表面。這樣的密接性，如同一架波音747客機以每小時600哩速度，在距離地面僅僅六吋的高度飛行。

這樣複雜的系統，容易遭受極端的溫度、震動、撞擊、高度和濕度等阻礙。上述條件的任何一項都會影響一般筆記型電腦或桌上型電腦硬碟機的讀寫能力，危及資料完整性和傳輸效能。

希捷已針對這類極限條件，重新設計新型硬碟機，並且重新建立最佳化作業能力。我們將以硬碟機為基礎之路由器儲存方案所面對的嚴峻環境挑戰，以及新的強固型硬碟機如何藉由創新設計與技術協助克服這些障礙。

溫度和高度

在難以控制的戶外環境中，最困難的設計挑戰或許就是溫度。當溫度升高時，空氣密度降低而導致氣壓下降，讓讀寫頭更貼近於磁性媒體；依此類推，溫度降低導致氣壓升高，讀寫頭便較為遠離媒體。由於讀寫頭和旋轉媒體之間僅相距數個奈米，任何微幅的距離變化都會降低或折損資料傳輸的效能。如何設計一台對於此種變化較不敏感而且適應性較佳的硬碟機，便是一種挑戰。

改變讀寫頭飛行表面的設計和硬碟機材料，讓工程師能夠在壓力的變化（溫度和高度）之下，維持較穩定的飛行高度。強化的韌體技術，讓硬碟機更精確地適應飛行高度變化，維護資料傳輸效能和完整性。更精密的溫度感應電路則協助硬碟機更精確地感測和適應些微的溫度起伏。

為維護硬碟機在極限溫度下的效能，希捷採用一項特殊材料，在硬碟機的液體軸承動力馬達（fluid dynamic bearing；FDB）內採用新的低黏度潤滑液，確保馬達在極低溫的情況下仍能達到適當的轉速，而在高溫時仍可維持穩定性（亦即具有蒸發阻抗能力）。由於這項材料是為了配合具有極精密公差（tolerance）的軸承作業而開發，因此潤滑液在高溫下也能維持傑出的油膜強度（film strength）。

極限環境條件可能存在於許多情況，而非單指戶外環境。對於路由器設備而言，承受極高熱度的能力是一項關鍵的要素；因為有些系統所採用的機箱並沒有配備風扇，若使用標準的筆記型電腦硬碟機就無法通過考驗。

撞擊

不同的硬碟機市場，需要的耐衝擊性能亦不同。根據時間的長短，可將撞擊區分為二種基本類別：短暫衝擊（重大且劇烈的撞擊，如硬碟機直接掉落在一個堅硬的桌上）和長時間衝擊（比較柔軟而緩慢的衝擊，如裝置硬碟機的車子壓過路上的坑洞）。

新一代的強固型硬碟機能夠改善長時間承受衝擊的能力，同時維護短暫衝擊下的強固性。相較於傳統硬碟機，新型硬碟機採用較堅固的架構材料和精密的撞擊感應器，可進行智慧型監控並在產生重大撞擊時暫停寫入資料，提升撞擊的承受力。撞擊感應功能是利用壓電材料（piezoelectric）在承受應力或撞擊條件下產生電荷的特性。藉由電荷輸出的監控，希捷設計工程師得以採取必要的預防措施，確保資料寫入期間發生撞擊事件時，仍能維護資料的完整性。這項預防調整動作的執行非常迅速，使用者不會感受到任何差異；而較大容量的快取記憶體則確保車子行駛在坑坑洞洞的路面上仍能維持流暢的視訊串流。

震動

新的強固型硬碟機為惡劣戶外環境(桌上環境除外)的可靠儲存方案，具備了更強韌的耐震設計。希捷運用先進硬體/韌體技術，開發了一套傑出的伺服控制系統（servo control system），讓硬碟機於發生震動或干擾時能夠更正確的感應震動的振幅和特性(同步或異步/橫向或縱向)。這些感應資訊將導入硬碟機的控制系統，讓硬碟機調整其震動期間的回應方式，為那些曝露於極度震動環境的路由器應用增加價值。

濕度

濕度的提高會對於電磁元件造成負面的影響，至終折損硬碟機的讀寫能力。強固型硬碟機在內部加裝了特殊的吸濕材料，以克服這項環境因素。該材料不僅可以改善硬碟機對於濕度環境的耐受性，還可以吸收外部空氣的污染物質。因此，硬碟機製造商投注相當的心力來設計強固型硬碟機，以確保濕氣和其他污染物不會折損其效能和可靠性。

結語

路由器設計需求加上各種極限環境條件，構成了艱難但並非不可能克服的挑戰。新開發的強固型硬碟機如Seagate EE25系列，承諾藉由新的技術、材料和架構方法，來大幅提升路由器的儲存效能和可靠性。路由器製造商也能利用新的測試法，來模擬遠比標準硬碟機測試更嚴苛的環境條件，結合強固型硬碟機所帶來的可靠性和耐用優勢。

---作者為Seagate希捷科技全球消費性電子市場總監---