硬盤的工作原理

硬盤的每個盤片的每個面都有一個讀寫磁頭，磁盤盤面區(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，離主軸最遠的地方是“0”磁道，硬盤數(shù)據(jù)的存放就是從最外圈開始的。那么，磁頭是如何找到“0”磁道的位置的 呢?在硬盤中還有一個叫“0”磁道檢測器的構(gòu)件，它是用來完成硬盤的初始定位。“0”磁道是如此的重要，以致很多硬盤僅僅因為“0”磁道損壞就報廢，這是 非常可惜的。

　　早期的硬盤在每次關(guān)機之前需要運行一個被稱為parking的程序，其作用是讓磁頭回到啟停區(qū)?，F(xiàn)代硬盤在設(shè)計上已摒棄了這個雖不復雜卻很讓人不愉 快的小缺陷。硬盤不工作時，磁頭停留在啟停區(qū)，當需要從硬盤讀寫數(shù)據(jù)時，磁盤開始旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度達到額定的高速時，磁頭就會因盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流而抬起， 這時磁頭才向盤片存放數(shù)據(jù)的區(qū)域移動。

　　盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流相當強，足以使磁頭托起，并與盤面保持一個微小的距離。這個距離越小，磁頭讀寫數(shù)據(jù)的靈敏度就越高，當然對硬盤各部件的要求也越 高。早期設(shè)計的磁盤驅(qū)動器使磁頭保持在盤面上方幾微米處飛行。稍后一些設(shè)計使磁頭在盤面上的飛行高度降到約0.1μm～0.5μm，現(xiàn)在的水平已經(jīng)達到 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盤面，又能使它保持在離盤面足夠近的地方，非常緊密地跟隨著磁盤表面呈起伏運動，使磁頭飛行處于嚴格受控狀態(tài)。磁頭必須飛行在盤面上方，而不是接觸盤面，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，磁頭也不能離盤面太遠，否則，就不能使盤面達到足夠強的磁化，難以讀出盤上的磁化翻轉(zhuǎn)(磁極轉(zhuǎn)換形式，是磁盤上實際記錄數(shù)據(jù)的方式)。

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