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    硬盤的工作原理

    來源: 發布時間:2011-3-18 點擊量:   【返回
    硬盤的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據時,將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號,再利用數據轉換器將這些原始信號變成計算機可以使用的數據,寫操作正好與此相反。另外,硬盤中還有一個存儲緩沖區,這是為協調硬盤與主機在數據處理速度上的差異而設置的。由于硬盤的結構比軟盤復雜的多,所以它的格式化工作也比軟盤要復雜,可分為低級格式化、硬盤分區、高級格式化以及建立文件管理系統。

    硬盤作為一種磁表面存儲器,在非磁性的合金材料表面涂上一層很薄的磁性材料,通過磁層的磁化來存儲信息。磁盤主要由磁盤、磁頭及控制電路組成,信息存儲在磁盤上,磁頭負責讀出或寫入。硬盤一開機,其磁盤就開始高速旋轉。硬盤充分利用了空氣動力學原理,盤片在高速旋轉下產生的氣流浮力迫使磁頭離開盤面懸浮在盤片上方,浮力與磁頭座架彈簧的反向彈力迫使磁頭保持平衡。這樣的非接觸式磁頭可以有效地減小磨損當硬盤和由摩擦產生的熱量及阻力。
     
    當硬盤接到一個系統讀取數據指令后,磁頭根據給出的地址首先按磁道號產生驅動信號進行定位,然后再通過盤片的轉動找到具體的扇區,最后由磁頭讀取指定位置的信息并傳送到硬盤自帶的高速緩存中。
     
    長期以來,人們對硬盤盤體內的認識一直存在誤解,其實硬盤盤體內并不是“真空”,也不是什么“特殊氣體”。盤體內就是純凈的空氣。從上面的介紹我們可以知道,硬盤充分利用了空氣動力學原理,使磁頭離開盤面懸浮在盤片上方,硬盤盤體內如果是“真空”,那么磁頭就不會懸浮。同時也沒有必要在盤體內注入“特殊氣體”,但是盤體內的純凈空氣一般至少要達到Class100,即一立方米空間內的空氣直徑為1埃(百億分之一米)的塵粒不得超過100顆。
     
    那么為什么硬盤盤體內要有如此純凈的空氣呢?這是因為磁頭相對于磁盤盤片表面的飛行高度只有億分之三米左右,而灰塵顆粒的直徑要遠大于這個高度,在硬盤盤片高速旋轉時,一旦有灰塵顆粒進入盤體,它就會在盤體內空氣的帶動下,像乒乓球一樣亂撞,這樣就極容易損壞硬盤盤片和磁頭,使硬盤的壽命大大降低。


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