硬盤(pán)的工作原理

硬盤(pán)的每個(gè)盤(pán)片的每個(gè)面都有一個(gè)讀寫(xiě)磁頭，磁盤(pán)盤(pán)面區(qū)域的劃分如圖所示。

　　磁頭靠近主軸接觸的表面，即線速度最小的地方，是一個(gè)特殊的區(qū)域，它不存放任何數(shù)據(jù)，稱為啟停區(qū)或著陸區(qū)(landing zone)，啟停區(qū)外就是數(shù)據(jù)區(qū)。在最外圈，離主軸最遠(yuǎn)的地方是“0”磁道，硬盤(pán)數(shù)據(jù)的存放就是從最外圈開(kāi)始的。那么，磁頭是如何找到“0”磁道的位置的 呢?在硬盤(pán)中還有一個(gè)叫“0”磁道檢測(cè)器的構(gòu)件，它是用來(lái)完成硬盤(pán)的初始定位?！?”磁道是如此的重要，以致很多硬盤(pán)僅僅因?yàn)椤?”磁道損壞就報(bào)廢，這是 非?？上У?。

　　早期的硬盤(pán)在每次關(guān)機(jī)之前需要運(yùn)行一個(gè)被稱為parking的程序，其作用是讓磁頭回到啟停區(qū)?，F(xiàn)代硬盤(pán)在設(shè)計(jì)上已摒棄了這個(gè)雖不復(fù)雜卻很讓人不愉 快的小缺陷。硬盤(pán)不工作時(shí)，磁頭停留在啟停區(qū)，當(dāng)需要從硬盤(pán)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，磁盤(pán)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到額定的高速時(shí)，磁頭就會(huì)因盤(pán)片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流而抬起， 這時(shí)磁頭才向盤(pán)片存放數(shù)據(jù)的區(qū)域移動(dòng)。

　　盤(pán)片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流相當(dāng)強(qiáng)，足以使磁頭托起，并與盤(pán)面保持一個(gè)微小的距離。這個(gè)距離越小，磁頭讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的靈敏度就越高，當(dāng)然對(duì)硬盤(pán)各部件的要求也越 高。早期設(shè)計(jì)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器使磁頭保持在盤(pán)面上方幾微米處飛行。稍后一些設(shè)計(jì)使磁頭在盤(pán)面上的飛行高度降到約0.1μm～0.5μm，現(xiàn)在的水平已經(jīng)達(dá)到 0.005μm～0.01μm，這只是人類頭發(fā)直徑的千分之一。

　　氣流既能使磁頭脫離開(kāi)盤(pán)面，又能使它保持在離盤(pán)面足夠近的地方，非常緊密地跟隨著磁盤(pán)表面呈起伏運(yùn)動(dòng)，使磁頭飛行處于嚴(yán)格受控狀態(tài)。磁頭必須飛行在盤(pán)面上方，而不是接觸盤(pán)面，這種位置可避免擦傷磁性涂層，而更重要的是不讓磁性涂層損傷磁頭。

　　但是，磁頭也不能離盤(pán)面太遠(yuǎn)，否則，就不能使盤(pán)面達(dá)到足夠強(qiáng)的磁化，難以讀出盤(pán)上的磁化翻轉(zhuǎn)(磁極轉(zhuǎn)換形式，是磁盤(pán)上實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的方式)。

　　硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁頭的飛行懸浮高度低、速度快，一旦有小的塵埃進(jìn)入硬盤(pán)密封腔內(nèi)，或者一旦磁頭與盤(pán)體發(fā)生碰撞，就可能造成數(shù)據(jù)丟失，形成壞塊，甚至造成 磁頭和盤(pán)體的損壞。所以，硬盤(pán)系統(tǒng)的密封一定要可靠，在非專業(yè)條件下絕對(duì)不能開(kāi)啟硬盤(pán)密封腔，否則，灰塵進(jìn)入后會(huì)加速硬盤(pán)的損壞。另外，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁頭的 尋道伺服電機(jī)多采用音圈式旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，在伺服跟蹤的調(diào)節(jié)下精確地跟蹤盤(pán)片的磁道，所以，硬盤(pán)工作時(shí)不要有沖擊碰撞，搬動(dòng)時(shí)要小心輕放。 這種硬盤(pán)就是采用溫徹斯特(winchester)技術(shù)制造的硬盤(pán)，所以也被稱為溫盤(pán)，目前絕大多數(shù)硬盤(pán)都采用此技術(shù)。