路由器制造商如今不得不应对非常苛刻的应用环境的挑战——如极端的温度、剧烈的振动和长期的运行等。除了应对这些挑战之外，路由器制造商还必须为电信服务提供商提供坚固的设备，这些设备必须可靠、支持较高的服务质量（Quality of Service）并能够无缝整合他们的系统。

硬盘是许多路由器系统的重要部件。传统的硬盘是为较适宜的内部配置环境而设计的。这些场合一般提供较低的温度、稳定的湿度和适度的振动水平，与极端环境（酷热、冰冷、极度潮湿以及越来越高的振动和冲击）相比，这些条件相对来说比较适中。

对于试图在外部或“极端环境”中部署硬盘存储器的工程师来说，这些极端条件构成了一个严峻的挑战：如何在严酷的条件下保持一贯的硬盘性能和可靠性。

一个办法就是整合适用于极端环境的硬盘，这是一种经过重新设计和优化的新型硬盘，能够在艰苦的物理环境中可靠地、持续地运行，而常规硬盘在这样的环境中会发生故障。

为方便下面的论述，特说明如下：硬盘存储依赖于复杂的读/写系统，该系统利用磁性在硬盘的旋转盘片上存储和读取数据。这就要求读/写头特别靠近快速旋转的盘片表面——距离仅几个纳米。这种接近程度可以比作波音747飞机在距离地面6英寸的高度以600英里/小时的速度飞行。 

现在可以想象一下这个复杂的系统正在经受着极端的温度、振动、冲击、高度和湿度。这些环境条件中的任何一个都可能影响到普通笔记本电脑或台式电脑硬盘的读/写功能，从而破坏数据的完整性和吞吐量。

解决方案：希捷工程师重新设计和优化了其最新的硬盘，以适应这样的极端条件。下列各部分内容描述了基于硬盘的路由器存储器最主要的环境挑战，以及新的适用于极端条件的硬盘的创新设计和技术是如何帮助应对这些挑战的。

温度和高度
在外部的不可控环境中，最大的设计挑战可能是温度。温度越高，空气密度越低，压力也就越低，造成读/写头距离磁性介质较近。同样，温度越低，压力就越高，造成读/写头距离磁性介质较远。对于读/写头与旋转盘片之间仅仅几个纳米的正常距离来说，即使是最小的变化都可能造成数据的吞吐量降低或丢失。其挑战在于：如何设计一种硬盘，使它比较不容易受到读/写头与旋转盘片之间距离变化的影响，并比较容易适应这种距离的变化。

硬盘读/写头飞行平面的设计变更和材料变更，使得在压力（温度和高度）不断变化的情况下保持更加稳定的飞行高度。工程师采用了经过改进的固件技术，以便更加准确地适应不断变化的飞行高度，从而保证数据的吞吐量和完整性。另外还采用了更加先进的温度传感电路，使硬盘能够更准确地感觉并适应细微的温度波动。

硬盘液态轴承（FDB）马达使用的新型低黏度润滑油，是一种专为保证极端温度条件下硬盘性能的材料变更，它保证了在极低温度条件下能够获得适当的马达旋转速度，同时在高温条件下保持稳定性（也就是说，能够防止蒸发）。因为该润滑油专门为极精密轴承而开发，所以它还能够在高温条件下保证较高的油膜强度。

不仅外部环境中存在着极端的环境条件，大量的情况下也都存在着极端环境条件。能够忍受酷热是路由器设备的一个要素，因为某些路由器系统采用没有风扇的外壳，因此标准的、常规的笔记本硬盘是不可接受的。

冲击
不同的硬盘市场要求不同类型的抗冲击性。可以根据持续时间来区分两种基本类型的冲击：较短持续时间的冲击输入（猛烈而急剧的冲击，类似于将硬盘直接掉落到坚固的桌面）和较长时间的冲击输入（较温和、较慢速的冲击，如安装硬盘的汽车越过凹坑时对硬盘造成的冲击）。

新一代适用于极端环境的硬盘提高了忍受较长持续时间冲击的能力，同时保证了针对较短持续时间冲击的抗冲击性。与传统的硬盘相比，这些硬盘采用了更坚硬的制造材料，并利用了一种先进的冲击传感器。当大的冲击发生时，冲击传感器能够感知并临时暂停数据写入。冲击传感器采用在压力或冲击条件下产生电荷的压电材料。通过监控电荷输出，希捷设计工程师能够在数据写入的同时采取必要的防范措施，以保证在冲击情况下的数据完整性。各种调整都得到迅速地管理，使它们对用户保持透明，并且较大的高速缓存即使在特别颠簸的环境中也能够实现无缝视频流。

振动
新的适用于极端环境的硬盘是为了在一般桌面环境之外的情况下运行，因此，它们必须比常规硬盘提供更加可靠的振动耐受性。拥有先进硬件/软件技术的希捷公司开发出了一种卓越的伺服控制系统，使硬盘能够更好地感受外来振动或干扰的量（幅度）和特征（同步或异步，横向或纵向）。硬盘控制系统的这些改进使硬盘能够在振动期间智能地调整其反应，最终为暴露于极端振动环境的路由器应用增值。

湿度
较高的湿度水平使空气中的水分含量过高，对机电部件可能造成不利影响，最终影响到硬盘的读/写功能。适用于极端环境的硬盘通过在硬盘中增加特殊的水分吸附材料来应对这种条件。这种材料不仅提高了硬盘对潮湿环境的抵抗能力，而且还能够从外部空气中吸附污染物。因此，硬盘制造商竭尽全力设计适用于极端环境的硬盘，这样水分和其它污染物就不会降低硬盘的性能或可靠性。

结论
路由器设计的要求与各种极端的环境因素相结合，构成了一种另人生畏但并非不可能应对的挑战。新型适用于极端环境的硬盘是一种相当复杂的系统，如希捷EE25系列，由于采用了新的技术、材料和制造方法，所以能够极大地改善路由器存储。路由器制造商还能够采用新的测试制度来模拟严酷的条件（比标准硬盘测试要严酷得多），并控制专门为极端环境设计的硬盘的可靠性和耐用性。