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硬盘磁头磁力

发布时间: 2022-05-02 05:45:10

A. 硬盘磁头读写原理

硬盘的工作原理
现在的硬盘,无论是ide还是scsi,采用的都是温彻思特“技术,都有以下特点:
1。磁头,盘片及运动机构密封。
2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。
3。磁头沿盘片径向移动。
4。磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉
被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小
磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的
方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来
储存信息。
盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主
轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁头:硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会
有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是
在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数
据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。读取数据时,盘片高速旋转,由于
对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高
度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可*的读取数据。
电机:硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工
作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴
承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在饲
服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小
心轻放。
概括地说,硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据,写的操作正好与此相反。另外,硬盘中还有一个存储缓冲区,这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多,所以它的格式化工作也比软盘要复杂,分为低级格式化,硬盘分区,高级格式化并建立文件管理系统。
硬盘驱动器加电正常工作后,利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作,此时磁头置于盘片中心位置,初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转,装载磁头的小车机构移动,将浮动磁头置于盘片表面的00道,处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号,通过前置放大控制电路,驱动音圈电机发出磁信号,根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位,并将接收后的数据信息解码,通过放大控制电路传输到接口电路,反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态,在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。

B. 迅雷下载对硬盘的伤害

我先说一下现代硬盘的工作原理
现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是"温彻思特“技术,都有以下特点:1。磁头,盘片及运动机构密封。2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。3。磁头沿盘片径向移动。4。磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来储存信息。
盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁头:硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。读取数据时,盘片高速旋转,由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可靠的读取数据。
电机:硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在饲服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小心轻放。

原理说到这里,大家都明白了吧?
首先,磁头和数据区是不会有接触的,所以不存在磨损的问题。
其次,一开机硬盘就处于旋转状态,主轴电机的旋转可以达到4500或者7200转每分钟,这和你是否使用FLASHGET或者ED都没有关系,只要一通电,它们就在转.它们的磨损也和软件无关。
再次,寻道电机控制下的磁头的运动,是左右来回移动的,而且幅度很小,从盘片的最内层(着陆区)启动,慢慢移动到最外层,再慢慢移动回来,一个磁道再到另一个磁道来寻找数据。不会有什么大规模跳跃的(又不是青蛙)。所以它的磨损也是可以忽略不记的。
那么,热量是怎么来的呢?
首先是主轴电机和寻道饲服电机的旋转,硬盘的温度主要是因为这个。
其次,高速旋转的盘体和空气之间的摩擦。这个也是主要因素。而硬盘的读写?很遗憾,它的发热量可以忽略不记!
硬盘的读操作,是盘片上磁场的变化影响到磁头的电阻值,这个过程中盘片不会发热,磁头倒是因为电流发生变化,所以会有一点热量产生。写操作呢?正好反过来,通过磁头的电流强度不断发生变化,影响到盘片上的磁场,这一过程因为用到电磁感应,所以磁头发热量较大。但是盘片本身是不会发热的,因为盘片上的永磁体是冷性的,不会因为磁场变化而发热。
但是总的来说,磁头的发热量和前面两个比起来,是小巫见大巫了。热量是可以辐射传导的,那么高热量对盘片上的永磁体会不会有伤害呢?其实伤害是很小的,永磁体消磁的温度,远远高于硬盘正常情况下产生的温度。当然,要是你的机箱散热不好,那可就怪不了别人了。
我这里不得不说一下某人的几个错误:
一、高温是影响到磁头的电阻感应灵敏度,所以才会产生读写错误,和永磁体没有关系。
二、所谓的热膨胀,不会拉近盘体和磁头的距离,因为磁头的飞行是空气动力学原理,在正常情况下始终和盘片保持一定距离。当然要是你大力打击硬盘,那么这个震动。。。。。
三、所谓寻道是指硬盘从初使位置移动到指定磁道。所谓的复位动作,并不是经常发生的。因为磁道的物理位置是存放在CMOS里面,硬盘并不需要移动回0磁道再重新出发。只要磁头一启动,所谓的复位动作就完成了,除非你重新启动电脑,不然复位动作就不会再发生。
四、IDE硬盘和SCSI硬盘的盘体结构是差不多的。只是SCSI硬盘的接口带宽比同时代的IDE硬盘要大,而且往往SCSI卡往往都会有一个类似CPU的东西来减缓主CPU的占用率。仅此而已,所以希捷才会把它的SCSI硬盘的技术用在IDE硬盘上。
五、硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的。柱面也就是整个盘体中所有磁面的半径相同的同心磁道,而把每个磁道划分为若干个区就是所谓的扇区了。硬盘的写操作,是先写满一个扇区,再写同一柱面的下一个扇区的,在一个柱面完全写满前,磁头是不会移动到别的磁道上的。所以文件在硬盘上的存储,并不是像一般人的认为,是连续存放在一起的(从使用者来看是一起,但是从操作系统底层来看,其存放不是连续的)。所以FLASHGET或者ED开了再多的线程,磁头的寻道一般都不会比你一边玩游戏一边听歌大。当然,这种情况只是单纯的下载或者上传而已,但是其实在这个过程中,谁能保证自己不会启动其它需要读写硬盘的软件?可能很多人都喜欢一边下载一边玩游戏或者听歌吧?更不用说WINDOWS本身就需要频繁读写虚拟内存文件了。所以,用FG下载也好,ED也好,对硬盘的折磨和平时相比不会太厉害的。
六、再说说FLASHGET为什么开太多线程会不好和ED为什么硬盘读写频繁。首先,线程一多,cpu的占用率就高,换页动作也就频繁,从而虚拟内存读写频繁,至于为什么,学过操作系统原理的应该都知道,我这里就不说了。ED呢?同时从几个人那里下载一个文件,还有几个人同时在下载你的文件,这和FG开多线程是类似的。所以硬盘灯猛闪。但是,现在的硬盘是有缓存的,数据不是马上就写到硬盘上,而是先存放在缓存里面,,然后到一定量了再一次性写入硬盘。在FG里面再怎么设置都好,其实是先写到缓存里面的。但是这个过程也是需要CPU干预的,所以设置时间太短,CPU占用率也高,所以硬盘灯也还是猛闪的,因为虚拟文件在读写。
七、硬盘读写频繁,磁头臂在寻道伺服电机的驱动下移动频繁,但是对机械来说这点耗损虽有,其实不大。除非你的硬盘本身就有机械故障比如力臂变形之类的(水货最常见的故障)。真正耗损在于磁头,不断变化的电流会造成它的老化,但是和它的寿命相比。。。。。应该也是在合理范围内的。除非因为震动,磁头撞击到了盘体。
八、受高温影响的最严重的是机械的电路,特别是硬盘外面的那块电路板,上面的集成块在高温下会加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盘,虽然有坏道,但是一用某个软件,马上就不见了。再严重点的,换块线路板,也就正常了。就是这个原因.

总之,硬盘会因为环境不好和保养不当而影响寿命,但是这绝对不是软件的错。FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它们虽然对硬盘的读写频繁,但是还不至于比你一般玩游戏一般听歌对硬盘伤害大.说得更加明白的话,它们对硬盘的所谓耗损,其实可以忽略不记.不要因为看见硬盘灯猛闪,就在那里瞎担心.不然那些提供WEB服务和FTP服务的服务器,它们的硬盘读写之大,可绝非平常玩游戏,下软件的硬盘可比的。
硬盘有一个参数叫做连续无故障时间。它是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位是小时,英文简写是MTBF。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。具体情况可以看硬盘厂商的参数说明。这个连续无故障时间,大家可以自己除一下,看看是多少年。然后大家自己想想,自己的硬盘平时连续工作最久是多长时间。
目前我使用的机器,已经连续开机1年了,除了中途有几次关机十几分钟来清理灰尘外,从来没有停过(使用金转6代40G)。另外还有三台使用SCSI硬盘的服务器,是连续两年没有停过了,硬盘的发热量绝非平常IDE硬盘可比(1万转的硬盘啊)。在这方面,我想我是有发言权的。

最后补充一下若干点:
一、硬盘最好不要买水货或者返修货。水货在运输过程中是非常不安全的,虽然从表面上看来似乎无损伤,但是有可能在运输过程中因为各种因素而对机械体造成损伤。返修货就更加不用说了。老实说,那些埋怨硬盘容易损坏的人,你们应该自己先看看,自己的硬盘是否就是这些货色。
二、硬盘的工作环境是需要整洁的,特别是注意不要在频繁断电和灰尘很多的环境下使用硬盘。机箱要每隔一两个月清理一下灰尘。
三、硬盘的机械最怕震动和高温。所以环境要好,特别是机箱要牢固,以免共震太大。电脑桌也不要摇摇晃晃的。
四、要经常整理硬盘碎片。这里有一个大多数人的误解,一般人都以为硬盘碎片会加大硬盘耗损,其实不是这样的。硬盘碎片的增多本身只是会让硬盘读写所花时间比碎片少的时候多而已,对硬盘的耗损是可以忽略的(我在这里只说一个事实,目前网络上的服务器,它们用得最多的操作系统是UNIX,但是在UNIX下面是没有磁盘碎片整理软件的。就连微软的NT4,本身也是没有的)。不过,因为磁头频繁的移动,造成读写时间的加大,所以CPU的换页动作也就频繁了,而造成虚拟文件(在这里其实准确的说法是换页文件)读写频繁,从而加重硬盘磁头寻道的负荷。这才是硬盘碎片的坏处。
五、在硬盘读写时尽量避免忽然断电,冷启动和做其他加重CPU负荷的事情(比如在玩游戏时听歌,或者在下载时玩大型3D游戏),这些对硬盘的伤害比一般人想象中还要大。

总之,只要平常注意使用硬盘,硬盘是不会那么快就和我们说BYEBYE的。当然,如果是硬盘本身的质量就不行,那我就无话可说了。

C. BT下载是如何损伤硬盘的

BT下载对硬盘的影响

现在的硬盘,无论是ide还是scsi,采用的都是"温彻思特“技术,都有以下特点:

1。磁头,盘片及运动机构密封。

2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。

3。磁头沿盘片径向移动。

4。磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来储存信息。
盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁头:硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。读取数据时,盘片高速旋转,由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可靠的读取数据。

电机:硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在饲服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小心轻放。

一开机硬盘就处于旋转状态,主轴电机的旋转可以达到4500或者7200转每分钟,这和你是否使用下载工具没有关系,只要一通电,它们就在转.它们的磨损也和软件无关。

再次,寻道电机控制下的磁头的运动,是左右来回移动的,而且幅度很小,从盘片的最内层(着陆区)启动,慢慢移动到最外层,再慢慢移动回来,一个磁道再到另一个磁道来寻找数据。不会有什么大规模跳跃的,所以它的磨损也是很少的。
那么,热量是怎么来的呢?
首先是主轴电机和寻道饲服电机的旋转,硬盘的温度主要是因为这个。
其次,高速旋转的盘体和空气之间的摩擦。这个也是主要因素。
硬盘的读操作,是盘片上磁场的变化影响到磁头的电阻值,这个过程中盘片不会发热,磁头倒是因为电流发生变化,所以会有一点热量产生。写操作呢?正好反过来,通过磁头的电流强度不断发生变化,影响到盘片上的磁场,这一过程因为用到电磁感应,所以磁头发热量较大。但是盘片本身是不会发热的,因为盘片上的永磁体是冷性的,不会因为磁场变化而发热。热量是可以辐射传导的,那么高热量对盘片上的永磁体会不会有伤害呢?其实伤害是很小的,永磁体消磁的温度,远远高于硬盘正常情况下产生的温度。当然,要是你的机箱散热不好,那可就怪不了别人了。

再说BT的原理:

BT服务器是通过一种传销的方式来实现文件共享的。举个例子来说吧,例如BT服务器将一个文件分成了N个部分,有甲、乙、丙、丁四位用户同时下载,那么BT并不会完全从服务器下载这个文件的所有部分,而是根据实际情况有选择地从其他用户的机器中下载已下载完成的部分。例如甲已经下载了第1部分,乙已经下载了第2部分,那么丙就会从甲的机器中下载第1部分,从乙的机器中下载第2部分,当然甲、乙、丁三位用户也在同时从丙的机器中下载相应的部分,这就大大减轻了BT服务器的负荷,也同时加快了丙的下载速度,也就是说每台参加下载的计算机既从其他用户的计算机上下载文件,同时自身也向其他用户提供下载,因此参与下载的用户数量越多,下载速度也越高。

BT下载开始流行后,也出现会大大损伤硬盘的说法。其实,BT下载方式本身是不会对硬盘的寿命造成什么影响的,这主要是使用BT下载方式的用户中,大多数都用上了宽带,这样自然就不会考虑上网费用的问题。他们可能会整天整夜开着电脑进行下载,再加上BT用户在下载的同时一般还会提供上传服务,假如一个文件有10个人同时下载,那么你的硬盘就需要承受1次下载和9次(10-1)上传,如果有100人同时下载,那么硬盘的负载将大大增加。时间一长,很容易由于连续工作而导致硬盘“发烧”,这就是传言中使用BT下载会导致硬盘损坏的原因所在。

由于BT下载时首先会在硬盘缓冲区写入相应容量的数据,生成与下载文件一样大小的一个文件,然后再随机下载文件的相应部分来填充这个文件,当全部填充完毕之后,下载也就结束了。

因此,如果你经常使用BT下载文件的话,一定要将硬盘缓存文件的容量设置得大一些。另外也可以使用任务管理器适当降低BT软件的优先级,这样即使它占用了一定的资源,也不会对其他应用程序造成太大影响;必须绝对禁止文件未下载完前非正常关机,否则可能会对硬盘的寿命带来一定影响。

硬盘的声音:

在开了BT之后,不少人后特别的注意硬盘的动静,这个时候他会觉得硬盘比平时响,这是因为什么列?应该是硬盘的磁头臂寻道以及寻道电机的声音。不同的硬盘,噪音的大小是不一样的。只要硬盘一连上电,主轴电机就会带动硬盘片以每分钟几千转的速度转动,开机的一刹那你仔细听可以听到硬盘开转的声音(也许是主轴电机的声音)。之后磁头臂开始寻道,就会有你经常听到的读盘声了。其实读盘是不会出声的,只有寻道才会出声。而持续的读盘(寻道),自然就会连续不停的响了。其实平时在写盘的时候也响,只是没有注意而已,使用BT的时候,是你在同时从多个人那里下载,而又在同时给多个人上传。这些文件是分成许多小块的,要进行这些上传下载同时需要的小块一般要有很多的。而现代的操作系统都是有多级缓存的,不是说读写磁盘或内存就直接读写磁盘或内存的。内存不够要用硬盘空间来做虚拟内存,而BT程序在读写硬盘前后又需要内存来做缓存(早期的BT版本这方面做的不太好,所以好像是比较耗硬盘的),而增加对内存的需要量。所以可能导致操作系统频繁进行换页操作(就是把物理内存里暂时不用的部分换到硬盘里去,从硬盘里读需要的部分出来),这也会增加对硬盘的操作。总之,这一系列操作是很复杂的。而系统越忙,内存占用越多,CPU占用率越高的话,硬盘读写自然也越频繁。也就是说,硬盘响不一定只是由于你的应用软件有读写硬盘的需求,还有可能是操作系统进行系统管理的需要。不只是用BT时会这样,你玩3D游戏在读盘时还不一样要硬盘狂响。内存足够大的朋友相信平时进行各种操作的时候是不会那么频繁读硬盘的吧。有的BT客户端软件是可以设定使用的内存缓冲大小的,内存足够大的话,建议设大一点。

最后有三个建议:
1. 尽量使用新版的BT客户端软件。新版软件Bug比较少,而且一些功能很不错。
2. 尽量不要同时开太多线程。
3. 每次下载开始时的allocating或checking exsiting files是很要狂读硬盘的,这个时候最好不要干一些加重系统负荷的事情。尤其是不要同时打开两个torrent文件,而要等一个完成检查工作开始连接tracker后再打开另外一个。

参考资料:http://www.jz0716.com/bbs/printpage.asp?BoardID=7&ID=937

D. 硬盘的工作原理是什么

现在的硬盘都是采用的都是"温彻思特“技术,都有以下特点:
1、磁头,盘片及运动机构密封。
2、固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。
3、磁头沿盘片径向移动。
4、磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来储存信息。盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200甚至以上。磁头:硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。
读取数据时,盘片高速旋转,由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微自以为是的家伙度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可*的读取数据。电机:硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在饲服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小心轻放。

E. 听说在微机硬盘内有一块强力电磁铁,磁力可达50cm,是真的吗是在多大的硬盘内

有啊,不是一块,是两块呢,只要是硬盘里面都有,只是大小不是一样大,老式的硬盘中的这就要大些,现在新出产的就小多了,磁铁起码小了一多半了.吸力是很强的,是用在硬盘的磁头手臂上,专供磁头手臂作盘面扫描用,没有它就无法使磁头对盘面的工作扫描了,我把它拆下来,用在厨房的墙头上,用来吸我厨房的菜刀,真是方便啊

F. bt下载时硬盘磁头是怎么工作的

先引用一下某人的话,有人认为BT和迅雷伤害硬盘:

为什么频繁读写会损坏硬盘呢?
磁头寿命是有限的,频繁的读写会加快磁头臂及磁头电机的磨损,频繁的读写磁盘某个区域更会使该区温度升高,将影响该区磁介质的稳定性还会导至读写错误,高温还会使该区因热膨涨而使磁头和碟面更近了(正常情况下磁头和碟面只有几个微米,更近还得了?),而且也会影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度,会使晶体振荡器的时钟主频发生改变,还会造成硬盘电路元件失灵。

任务繁多也会导至IDE硬盘过早损坏,由于IDE硬盘自身的不足,,过多任务请求是会使寻道失败率上升,导至磁头频繁复位(复位就是磁头回复到 0
磁道,以便重新寻道)加速磁头臂及磁头电机磨损。

可是实际上并非如此,我先说一下现代硬盘的工作原理
现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是"温彻思特“技术,都有以下特点:
1。磁头,盘片及运动机构密封。
2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。
3。磁头沿盘片径向移动。
4。磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来储存信息。
盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200甚至以上。

磁头:硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。读取数据时,盘片高速旋转,由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微自以为是的家伙度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可*的读取数据。

电机:硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴
承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在饲服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小心轻放。

原理说到这里,大家都明白了吧?

首先,磁头和数据区是不会有接触的,所以不存在磨损的问题。

其次,一开机硬盘就处于旋转状态,主轴电机的旋转可以达到4500或者7200转每分钟,这和你是否使用FLASHGET或者ED都没有关系,只要一通电,它们就在转.它们的磨损也和软件无关。

再次,寻道电机控制下的磁头的运动,是左右来回移动的,而且幅度很小,从盘片的最内层(着陆区)启动,慢慢移动到最外层,再慢慢移动回来,一个磁道再到另一个磁道来寻找数据。不会有什么大规模跳跃的(又不是青蛙)。所以它的磨损也是可以忽略不记的。

那么,热量是怎么来的呢?

首先是主轴电机和寻道饲服电机的旋转,硬盘的温度主要是因为这个。

其次,高速旋转的盘体和空气之间的摩擦。这个也是主要因素。

而硬盘的读写???
很遗憾,它的发热量可以忽略不记!!!!!!!!!!
硬盘的读操作,是盘片上磁场的变化影响到磁头的电阻值,这个过程中盘片不会发热,磁头倒是因为电流发生变化,所以会有一点热量产生。写操作呢?正好反过来,通过磁头的电流强度不断发生变化,影响到盘片上的磁场,这一过程因为用到电磁感应,所以磁头发热量较大。但是盘片本身是不会发热的,因为盘片上的永磁体是冷性的,不会因为磁场变化而发热。但是总的来说,磁头的发热量和前面两个比起来,是小巫见大巫了。热量是可以辐射传导的,那么高热量对盘片上的永磁体会不会有伤害呢?其实伤害是很小的,永磁体消磁的温度,远远高于硬盘正常情况下产生的温度。当然,要是你的机箱散热不好,那可就怪不了别人了。

我这里不得不说一下某人的几个错误:

一。高温是影响到磁头的电阻感应灵敏度,所以才会产生读写错误,和永磁体没有关系。

二。所谓的热膨胀,不会拉近盘体和磁头的距离,因为磁头的飞行是空气动力学原理,在正常情况下始终和盘片保持一定距离。当然要是你大力打击硬盘,那么这个震动。。。。。

三。所谓寻道是指硬盘从初使位置移动到指定磁道。所谓的复位动作,并不是经常发生的。因为磁道的物理位置是存放在CMOS里面,硬盘并不需要移动回0磁道再重新出发。只要磁头一启动,所谓的复位动作就完成了,除非你重新启动电脑,不然复位动作就不会再发生。

四。IDE硬盘和SCSI硬盘的盘体结构是差不多的。只是SCSI硬盘的接口带宽比同时代的IDE硬盘要大,而且往往SCSI卡往往都会有一个类似CPU的东西来减缓主CPU的占用率。仅此而已,所以希捷才会把它的SCSI硬盘的技术用在IDE硬盘上。

五。硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的。柱面也就是整个盘体中所有磁面的半径相同的同心磁道,而把每个磁道划分为若干个区就是所谓的扇区了。硬盘的写操作,是先写满一个扇区,再写同一柱面的下一个扇区的,在一个柱面完全写满前,磁头是不会移动到别的磁道上的。所以文件在硬盘上的存储,并不是像一般人的认为,是连续存放在一起的(从使用者来看是一起,但是从操作系统底层来看,其存放不是连续的)。所以FLASHGET或者ED开了再多的线程,磁头的寻道一般都不会比你一边玩游戏一边听歌大。当然,这种情况只是单纯的下载或者上传而已,但是其实在这个过程中,谁能保证自己不会启动其它需要读写硬盘的软件?可能很多人都喜欢一边下载一边玩游戏或者听歌吧?更不用说WINDOWS本身就需要频繁读写虚拟内存文件了。所以,用FG下载也好,ED也好,对硬盘的折磨和平时相比不会太厉害的。

六。再说说FLASHGET为什么开太多线程会不好和ED为什么硬盘读写频繁。首先,线程一多,cpu的占用率就高,换页动作也就频繁,从而虚拟内存读写频繁,至于为什么,学过操作系统原理的应该都知道,我这里就不说了。ED呢?同时从几个人那里下载一个文件,还有几个人同时在下载你的文件,这和FG开多线程是类似的。所以硬盘灯猛闪。但是,现在的硬盘是有缓存的,数据不是马上就写到硬盘上,而是先存放在缓存里面,,然后到一定量了
再一次性写入硬盘。在FG里面再怎么设置都好,其实是先写到缓存里面的。但是这个过程也是需要CPU干预的,所以设置时间太短,CPU占用率也高,所以硬盘灯也还是猛闪的,因为虚拟文件在读写。

七。硬盘读写频繁,磁头臂在寻道伺服电机的驱动下移动频繁,但是对机械来说这点耗损虽有,其实不大。除非你的硬盘本身就有机械故障比如力臂变形之类的(水货最常见的故障)。真正耗损在于磁头,不断变化的电流会造成它的老化,但是和它的寿命相比。。。。。应该也是在合理范围内的。除非因为震动,磁头撞击到了盘体。

八。受高温影响的最严重的是机械的电路,特别是硬盘外面的那块电路板,上面的集成块在高温下会加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盘,虽然有坏道,但是一用某个软件,马上就不见了。再严重点的,换块线路板,也就正常了。就是这个原因.

打了这么多字,实在是太累了。

总之,硬盘会因为环境不好和保养不当而影响寿命,但是这绝对不是软件的错。

FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它们虽然对硬盘的读写频繁,但是还不至于比你一般玩游戏、一般听歌对硬盘伤害大.说得更加明白的话,它们对硬盘的所谓耗损,其实可以忽略不记.不要因为看见硬盘灯猛闪,就在那里瞎担心.不然那些提供WEB服务和FTP服务的服务器,它们的硬盘读写之大,可绝非平常玩游戏,下软件的硬盘可比的。

硬盘有一个参数叫做连续无故障时间。它是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位是小时,英文简写是MTBF。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。具体情况可以看硬盘厂商的参数说明。这个连续无故障时间,大家可以自己除一下,看看是多少年。然后大家自己想想,自己的硬盘平时连续工作最久是多长时间。

目前我使用的机器,已经连续开机1年了,除了中途有几次关机十几分钟来清理灰尘外,从来没有停过(使用金转6代40G)。另外还有三台使用SCSI硬盘的服务器,是连续两年没有停过了,硬盘的发热量绝非平常IDE硬盘可比(1万转的硬盘啊)。
最后补充一下若干点:
一。硬盘最好不要买水货或者返修货。水货在运输过程中是非常不安全的,虽然从表面上看来似乎无损伤,但是有可能在运输过程中因为各种因素而对机械体造成损伤。返修货就更加不用说了。老实说,那些埋怨硬盘容易损坏的人,你们应该自己先看看,自己的硬盘是否就是这些货色。

二。硬盘的工作环境是需要整洁的,特别是注意不要在频繁断电和灰尘很多的环境下使用硬盘。机箱要每隔一两个月清理一下灰尘。

三。硬盘的机械最怕震动和高温。所以环境要好,特别是机箱要牢固,以免共震太大。电脑桌也不要摇摇晃晃的。

四。要经常整理硬盘碎片。这里有一个大多数人的误解,一般人都以为硬盘碎片会加大硬盘耗损,其实不是这样的。硬盘碎片的增多本身只是会让硬盘读写所花时间比碎片少的时候多而已,对硬盘的耗损是可以忽略的(我在这里只说一个事实,目前网络上的服务器,它们用得最多的操作系统是UNIX,但是在UNIX下面是没有磁盘碎片整理软件的。就连微软的NT4,本身也是没有的)。不过,因为磁头频繁的移动,造成读写时间的加大,所以CPU的
换页动作也就频繁了,而造成虚拟文件(在这里其实准确的说法是换页文件)读写频繁,从而加重硬盘磁头寻道的负荷。这才是硬盘碎片的坏处。
五。在硬盘读写时尽量避免忽然断电,冷启动和做其他加重CPU负荷的事情(比如在玩游戏时听歌,或者在下载时玩大型3D游戏),这些对硬盘的伤害比一般人想象中还要大。原因我就不说了,打字太累。

总之,只要平常注意使用硬盘,硬盘是不会那么快就和我们说BYEBYE的。当然,如果是硬盘本身的质量就不行,那我就无话可说了。

G. 什么是磁头

磁头指的是通过磁性原理读取磁性介质上数据的部件。常见的磁头包括硬盘磁头,磁带录音机磁头等。 硬盘磁头,是硬盘读取数据的关键部件,它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输,而它的工作原理则是利用特殊材料的电阻值会随着磁场变化的原理来读写盘片上的数据,磁头的好坏在很大程度上决定着硬盘盘片的存储密度。目前比较常用的是GMR(Giant Magneto Resistive)巨磁阻磁头。

硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的,最初的磁头是读写合一的,通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说,在与硬盘交换数据的过程中,读操作远远快于写操作,而且读/写是两种不同特性的操作,这样就促使硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。

更多详情可以下方链接进入网络“磁头”来详细了解。

磁头网络

H. 电脑硬盘的工作原理

1.硬盘的磁头

一块硬盘存取数据的工作完全都是依靠磁头来进行,换句话说,没有磁头,也就没有实际意义上的硬盘。那么,究竟什么是磁头呢?磁头就是硬盘进行读写的“笔尖”,通过全封闭式的磁阻感应读写,将信息记录在硬盘内部特殊的介质上。硬盘磁头的发展先后经历了亚铁盐类磁头(MonolithicHead)、MIG(MetalInGap)磁头和薄膜磁头(ThinFilmHead)、MR磁头等几个阶段。前3种传统的磁头技术都是采取了读写合一的电磁感应式磁头,在设计方面因为同时需要兼顾读/写两种特性,因此也造成了硬盘在设计方面的局限性。

第4种磁阻磁头在设计方面引入了全新的分离式磁头结构,写入磁头仍沿用传统的磁感应磁头,而读取磁头则应用了新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读,针对读写的不同特性分别进行优化,以达到最好的读写性能。

除上述几种磁头技术外,技术更为创新、采用多层结构、磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(GiantMagnetoResistiveheads,巨磁阻磁头),可以使目前硬盘的容量在此基础上再提高10倍以上。

2.硬盘的盘面

如果把硬盘磁头比喻作“笔”的形容成立,那么所谓硬盘的盘面自然就是这“笔”下的“纸”。如果您曾经有幸打开过自己的硬盘,可以发现硬盘内部是由金属磁盘组成的,有单盘片的,有双盘片的,也有多盘片的。它们通过表面的磁物质结合在一起。与平时使用的那些普通软磁盘存储介质的不连续颗粒相比,这种特殊物质的金属磁盘具有更高的记录密度和更强的安全性能。

目前市场上主流硬盘的盘片大都是采用了金属薄膜磁盘构成,这种金属薄膜磁盘较之普通的金属磁盘具有更高的剩磁(Remanence:经消磁后,残留在磁介质上的磁感应)和高矫顽力(CoerciveForce:作用于磁化材料以去除剩磁的反向磁通强度),因此也被硬盘厂商普遍采用。

与金属薄膜磁盘相比,用玻璃做为新的盘片,有利于把硬盘盘片做得更平滑,单位磁盘密度也会更高。同时由于玻璃的坚固特性,新一代的玻璃硬磁盘在性能方面也会更加稳定。不过也有一点问题,如果一旦把玻璃材质作为硬盘基片,玻璃材质较之金属材质的脆弱性就会表现出来。

3.硬盘的马达

有了“笔”和“纸”,要让“笔”能够在“纸”上顺利地写字,当然还要有“手”的控制,而这双控制磁头在磁片上高速工作的“手”就应该是硬盘主轴上的马达了。硬盘正因为有了马达,才可以带动磁盘片在真空封闭的环境中高速旋转,马达高速运转时所产生的浮力使磁头飘浮在盘片上方进行工作。硬盘在工作时,通过马达的连动将需要存取资料的扇区带到磁头下方,马达的转速越快,等待存取记录的时间也就越短。从这个意义上讲,硬盘马达的转速在很大程度上决定了硬盘最终的速度。

在当今硬盘不断向着超大容量迈进的同时,硬盘的速度也在不断提高,这当然就要求硬盘的马达也必须能够跟上技术时代飞速发展的步伐。进入2000年后,5400rpm的硬盘即将成为历史,7200rpm势必成为2000年乃至今后一段时间的主流产品。速度方面的提升对于硬盘的马达而言,自然也是提出了更高的要求。7200rpm、10000rpm甚至15000rpm的硬盘马达自然不会再是传统意义上的普通滚珠轴承马达,因为硬盘转速的不断提高会带来诸如磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面问题。传统的普通滚珠轴承马达自然无法妥善解决这些问题,于是曾广泛应用在精密机械工业上的液态轴承马达(Fluiddynamicbearingmotors)被引入到硬盘技术中。与传统的滚珠轴承马达不同,液态轴承马达使用的是黏膜液油轴承,这种特殊的轴承以油膜代替了原先的滚珠,一方面避免了与金属面的直接磨擦,将传统马达所带来的噪声及高温降至最低;另一方面,油膜可以有效地吸收外来的震动,使硬盘的抗震能力由以往的150G提高至1200G;再一个方面,从理论上讲,液态轴承马达无磨损,使用寿命可以达到无限长,虽然我们无法通过这一点就奢想自己的新硬盘能够“长生不老”,但最起码可以延长使用寿命。

4.硬盘的转速

硬盘的转速(RotateSpeed),正像我们上文所述,硬盘的马达直接决定了硬盘的转速。理论上讲,硬盘的转速越快越好,因为较高的硬盘转速可以极大地缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。但是,硬盘的高转速带给硬盘的负面影响就是转速越快,硬盘表面的发热量越大,如果再加上机箱散热不佳和其他周边散热过多的原因,很可能造成机器运行不稳定。也正是这个原因,目前市场上绝大多数笔记本电脑中的专用硬盘,其转速一般都不会超过4500rpm。

5.硬盘的平均寻道时间、平均访问时间和平均潜伏时间

所谓硬盘的平均寻道时间(AverageSeekTime),其实就是指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间。我们在描述硬盘读取数据能力时,目前主要以毫秒为计算单位,而硬盘读取数据一次大多在6~14ms之间。当硬盘的单碟容量增大时,磁头的寻道动作和移动距离会相应减少,这样也就导致硬盘本身的平均寻道时间减少,从而提高了硬盘传输数据的速度。

而平均访问时间(AverageAccessTime),指的就是平均寻道时间与平均潜伏时间的总和。平均访问时间基本上也就能够代表硬盘找到某一数据所用的时间。平均访问时间越短越好,一般情况下应该控制在11~18ms之间,建议用户选择那些平均访问时间在15ms以下的硬盘。

所谓平均潜伏时间(AverageLatencyTime),其准确的概念定位就是指相应磁道旋转到磁头下方的时间,一般情况下在2~6ms之间。

6.硬盘的外部传输率和内部传输率

所谓硬盘的外部数据传输率(ExternalTransferRate)就是指电脑通过接口将数据交给硬盘的传输速度,而内部数据传输率(InternalTransferRate)就是指硬盘将这些数据记录在自身盘片上的速度,也称最大或最小持续传输率(SustainedTransferRate)。从实际应用方面分析,硬盘的外部数据传输率比其内部传输率速度要快很多,在它们之间有一块缓冲区可以缓解二者的速度差距。而从硬盘缓冲区读取数据的速度又称之为突发数据传输率(BurstdataTransferRate)。

普通的EIDE硬盘理论上的传输速率,都已达到了17.5MB/s左右,而采用UltraDMA/33、UltraDMA/66技术后,传输率瞬间速度便可以达到33.3MB/s和66MB/s,至于UltraDMA/100和UltraDMA/160,也是指在这个速度上的提升。

7.硬盘的缓冲区

所谓硬盘的缓冲区(硬件缓冲)就是指硬盘本身的高速缓存(Cache),它能够大幅度地提高硬盘整体性能。高速缓存其实就是指硬盘控制器上的一块存取速度极快的DRAM内存,分为写通式和回写式。所谓写通式,就是指在读硬盘时系统先检查请求,寻找所要求的数据是否在高速缓存中。如果在则称为被命中,缓存就会发送出相应的数据,磁头也就不必再向磁盘访问数据,从而大幅度改善硬盘的性能。

所谓回写式,指的是在内存中保留写数据,当硬盘空闲时再次写入。从这一点上而言,回写式具有高于写通式的系统性能。较早期的硬盘大多带有128KB、256KB、512KB等高速缓存,目前的高档硬盘高速缓存大多已经达到1MB、2MB甚至更高,在高速缓存的取材上也采用了速度比DRAM更快的同步内存SDRAM,确保硬盘性能更为卓越。

硬盘技术

硬盘所采用的技术,目前主要包括3个方面,一是磁头技术,二是防震技术,三是数据保护技术。随着各大制造厂商的技术竞争,目前这3个方面的技术要点也逐渐走向融合。

1.磁头技术

(1)磁阻磁头技术(Magneto-ResistiveHead)

磁阻磁头技术是一种比较传统的硬盘磁头技术,是完全基于磁电阻效应工作的,其核心就是一片金属材料,其电阻随磁场的变化而变化。应用这种磁阻磁头技术的原理就是:通过磁阻元件连着的一个十分敏感的放大器可以测出微小的电阻变化。所以越先进的MR技术可以提高记录密度来记录数据,增加单盘片容量即硬盘的最高容量,进而提高数据传输率。

(2)巨型磁阻磁头(GMR)

这是MR磁阻磁头技术的换代技术,目前绝大多数的硬盘产品都应用了这种技术。采用了巨型磁阻磁头技术的硬盘,其读、写工作是分别由不同的磁头来完成的,这种变化从而可以有效地提高硬盘的工作效率,并使增大磁道密度成为可能。

(3)OAW(光学辅助温式技术)

OAW是美国希捷公司新研制技术代号,很可能是未来磁头技术的发展方向。应用这种OAW技术,未来的硬盘可以在1英寸面积内写入105000以上的磁道,单碟容量更是有望突破36GB。

2.防震技术

(1)SPS防震保护系统

这是昆腾公司在其火球7代(EX)系列之后普遍采用的硬盘防震动保护系统。其设计思路就是分散外来冲击能量,尽量避免硬盘磁头和盘片之间的意外撞击,使硬盘能够承受1000G以上的意外冲击力。

(2)ShockBlock防震保护系统

虽然这是Maxtor公司的专利技术,但其设计思路与防护风格与昆腾公司的SPS技术有着异曲同工之妙,也是为了分散外来的冲击能量,尽量避免磁头和盘片相互撞击,但它能承受的最大冲击力却可以达到1500G甚至更高。

3.数据保护技术

(1)S.M.A.R.T技术

S.M.A.R.T技术是目前绝大多数硬盘已经普遍采用的通用安全技术,而应用S.M.A.R.T技术,用户们能够预先测量出某些硬盘的特性。举个例子,如监测硬盘磁头的飞行高度。因为一旦磁头开始出现飞得太高或太低的情况,硬盘在运行中就极有可能报错,S.M.A.R.T技术就是一种对硬盘故障预先发出报警的廉价数据保护。

当然,利用S.M.A.R.T技术可预测的硬盘故障一般是硬盘性能恶化的结果,其中约60%为机械性质的,40%左右则是对软性故障的有效预测。应用S.M.A.R.T技术可以有效地防止并减少硬盘数据丢失,而预先报警系统更能够让电脑用户及时掌握自己硬盘的性能和实际使用状况。

(2)数据卫士

西部数据(WD)公司的数据卫士能够在硬盘工作的空余时间里,每8个小时便自动执行硬盘扫描、检测、修复盘片的各扇区等步骤。以上操作完全是自动运行,无需用户干预与控制,特别是对初级用户与不懂硬盘维护的用户十分适用。

(3)DPS(数据保护系统)

昆腾公司在推出火球7代硬盘以后,从8代开始的所有硬盘中,都内建了所谓的DPS(数据保护系统)系统模式。DPS系统模式的工作原理是在其硬盘的前300MB内,存放操作系统等重要信息,DPS可在系统出现问题后的90s内自动检测恢复系统数据,如果不行,则启用随硬盘附送的DPS软盘,进入程序后DPS系统模式会自动分析造成故障的原因,尽量保证用户硬盘上的数据不受损失。

(4)MaxSafe技术

MaxSafe技术是迈拓公司在其金钻2代以后普遍采用的技术。MaxSafe技术的核心就是将附加的ECC校验位保存在硬盘上,使硬盘在读写过程中,每一步都要经过严格的校验,以此来保证硬盘数据的完整性。

4.其他综合技术方面

(1)PRML(,硬盘最大相似性技术)读取技术利用PRML读取技术可以使单位硬盘盘片存储更大量的信息。在增加硬盘容量的同时,还可以有效地提高硬盘数据的读取和传输率。

(2)UltraDSP(超级数字信号处理器)技术及接口技术

应用UltraDSP进行数学运算,其速度较一般CPU快10~50倍。采用UltraDSP技术,单个的DSP芯片可以同时提供处理器及驱动接口的双重功能,以减少其他电子元件的使用,可大幅度地提高硬盘的速度和可靠性。

接口技术可以极大地提高硬盘的最大外部传输率,最大的益处在于,可以把数据从硬盘直接传输到主内存而不占用更多的CPU资源,提高系统性能。Maxtor公司2000年最新的钻石9代和金钻4代都采用了双DSP芯片技术,将硬盘的系统性能提升到极致。

(3)3DDefenseSystem(3D保护系统)

3DDefenseSystem是美国希捷公司独有的一种硬盘保护技术。3DDefenseSystem中主要包括了DriveDefense(磁盘保护)、DataDefense(数据保护)及DiagnosticDefense(诊断保护)等3个方面的内容。

DriveDefense(磁盘保护)。这里面又包括:G-Force保护,可帮助希捷硬盘承受业界内最高的非工作状态下的震动,即在2ms内震动力即使达到350G,也不会使硬盘损坏;SeaShield保护,提供ESD及安全处理,特别是对PCBA(PrintedCircuitBoardAssembly,印刷电路集成板);SeaShell保护,这是一种可以替换原有ESD(Elestro-StaticDischarge)的硬盘工具包,通过这一保护系统可为硬盘提供更多的保护。

DataDefense(数据保护)。这里面又包括了希捷独创的Multidrive系统(SAMS)。所谓SAMS就是通过减小硬盘的旋转振动来最大程度地减少对硬盘的损坏;ECC(ErrorCorrectionCode,错误检正代码),即为高性能硬盘提供on-the-fly检正,还有就是对数据恢复提供最大限度Firmware(固件)检正,因此可以正确完整地进行读、恢复数据;SafeSaring,当硬盘断电及重新来电后,利用SafeSaring技术可以确保硬盘磁头回到同样的扇区,保证数据不丢失;End-to-EndPathProtection,确保数据在主机与磁盘之间传输的完整性。

DiagnosticDefense(诊断保护)。这里面也包括了SeaTools——诊断工具软件,可以帮助用户诊断系统是否存在问题,以及诊断错误是否由其他硬件及软件产生。另外,SeaTools还可以在ATA及SCSI产品中工作,可以应用于所有老旧的希捷硬盘;增强型的S.M.A.R.T功能,可以在硬盘发生错误与问题之前作为预测并向用户发出警告;Web-BasedTools(基于Web的工具),允许用户标识及解决一些非硬盘相关错误,如病毒等,也可以检正文件系统,解决硬件冲突以避免不必要的硬盘返修;DLD(DriveLoggingDiagnostics)——捕获不可恢复性数据错误,实质上就是交互性的诊断工作。

硬盘的工作模式

从主板的支持度来看,目前硬盘的工作模式主要有3种:NORMAL、LBA和LARGE模式。

NORMAL即我们平时讲的普通模式,也是最早的IDE方式。在此方式下对硬盘访问时,BIOS和IDE控制器对参数不作任何转换。该模式支持的最大柱面数为1024,最大磁头数为16,最大扇区数为63,每扇区字节数为512KB。因此支持最大硬盘容量为:512KB×63×16×1024=528MB。在此模式下即使硬盘的实际物理容量很大,但可访问的硬盘空间也只能是528MB。

LBA(LogicalBlockAddressing)即逻辑块寻址模式。应用这种模式所管理的硬盘空间突破了528MB的瓶颈,可达8.4GB。在LBA模式下,设置的柱面、磁头、扇区等参数并不是实际硬盘的物理参数。在访问硬盘时,由IDE控制器把由柱面、磁头、扇区等参数确定的逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。在LBA模式下,可设置的最大磁头数为255,其余参数与普通模式相同。

由此可计算出可访问的硬盘容量为:512KB×63×255×1024=8.4GB。LARGE又称为大硬盘管理模式。当硬盘的柱面超过1024而又不为LBA支持时可采用此种模式。LARGE模式采取的方法是把柱面数除以2,把磁头数乘以2,其结果总容量不变。例如,在NORMAL模式下柱面数为1220,磁头数为16,进入LARGE模式则柱面数为610,磁头数为32。这样在DOS中显示的柱面数小于1024,即可正常工作。

I. 既然磁头和硬盘表面是不接触的,那为什么还有“伤硬盘 ”的说法

1、长时间的频繁读写硬盘,在过热或者读取臂机械老化的情况下,有可能导致磁头换位不及时,从而产生运动方向上的偏差,在如此高速转动的盘面上,有可能会伤及盘面从而导致坏道,所以一般都建议少用BT类下载,很伤硬盘就是这个道理

2、摔了硬盘,震动太大,这个就不用说了,即使硬盘没运转,这也是硬盘出现坏道的主要原因之一

J. 电脑硬盘的内部构造及原理是不是和光驱一样啊

不一样。
一、硬盘的内部构造分为:磁头、磁道、扇区、和柱面。
磁头:磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头(Magnetoresistive heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到每平方英寸200MB,而使用传统的磁头只能达到每平方英寸20MB,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。MR磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads)也逐渐开始普及。
磁道:当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。磁道的磁化方式一般由磁头迅速切换正负极改变磁道所代表的0和1。
扇区:磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为18个扇区。
柱面:硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面,由于每个盘面都只有自己独一无二的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。
二、光驱的内部构造:
(1)激光头组件:包括光电管、聚焦透镜等组成部分,配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分,在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。
(2)主轴电机:光盘运行的驱动力,在光盘读取过程的告诉运行中由提供快速的数据定位功能。
(3)光盘托架:在开启和关闭状态下的光盘承载体。
(4)启动机构:控制光盘托架的进出和主轴马达的启动,通电运行时,启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中 。