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硬盘原理初探有关于硬盘原理的介绍并不像CPU、显卡以及声卡那样随处可见,但从各配件的重要性来看硬盘在计算机中的地位并不逊色于CPU、显卡以及声卡;对于从事信息工作的人来说,他的信息比他的计算机还重要,而他的信息就保存在硬盘里,所以从某种特定的角度来说,硬盘比其它任何一各配件都要重要.也正是由于以上的原因,近年来硬盘在速度、容量和稳定性等方面都有了长足的发展,但是无论其如何变化,它的基本原理是不变的,正所谓“万变不离其宗”.了解它的原理,对如何选择硬盘有很大的帮助.美国、日本、韩国是世界上生产硬盘的主要厂商.美国的主要品牌有昆腾(Quantum)、希捷(Seagate)、迈拓(Maxtor)、IBM、西部数据(WesternDigital);日本有NEC、富士通(Fujitsu);韩国的三星.三国之中美国一直是硬盘技术的领导者,日、韩二国产品的性能价格比要优于美国.Seagate,Quantum,Maxtor等是打入中国硬盘界的老手,Fujitsu,IBM,Samsung等是后来者.硬盘由磁头、磁盘、电路板和接口等部件所组成,虽然不复杂,但描述硬盘的术语以及有关于硬盘的各种技术和规定却是很多,如转速、接口技术、S.M.A.R.T技术、SPS和MaxSafe等等,下面就近年来硬盘变化较大的部件、术语和技术进行介绍.磁头:磁头:不用说大家也都知道,硬盘存取数据主要是靠磁头.磁头的发展先后经历了“亚铁盐类磁头(MONOLITHICHEAD)“MIGMETALINGAP)”、(磁头”、“薄膜磁头(THINFILMHEAD)以”.上这些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.现在流行的MR磁头(Magnetoresistiveheads),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,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因.目前市场上的新型大容量硬盘大都采用了MR磁头.另外,Quantum等几家公司已开发出一种采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(GiantMagnetoresistiveheads),它可使硬盘容量提高十倍以上,它的大量运用,必将带动硬盘业兴起一场变革.单碟容量:单碟容量:单碟容量是指单张盘片的容量,单碟容量越大,实现大容量硬盘也就越容易,寻找数据所需的时间也相对少一点.如今,PRML(PARTIALRESPONSEMAXIMUMLIKELIHOOD)——局部响应最大相似性读磁道技术不仅使单碟容量大大增加,还加快了数据传输率,采取这一技术的硬盘性能都有较大提高.当这项技术应用于硬盘信号读取时,就能避免因磁道过窄造成的信号干扰,因而可以大幅度地提高盘片的密度.与此同时,由于磁盘密度的增大,磁头在相同时间内可以读取到更多的信号,这就意味着读取速度得以提高.而最大相似(Maximumlikelihood)原理则是通过多点采样,把磁头读取到的信号与标准信号进行对比,以得出最匹配的信号再传送出去,从而大大地提高了数据读取的准确性.这是传统的“脉冲峰值检测”读取通道(analogpeakdetectionreadchannels)无法做到的.PRML技术的普遍采用,使硬盘的容量、速度、可靠性都有了不同程度的提高.MR磁头与PRML技术的采用,为提高盘片的密度提供了可能性,但关键的,还在于盘片制造工艺上的改进与新型磁盘材料的应用上.现时的盘片大都采用金属薄膜磁盘,这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒媒体具有更高的记录密度,同时还具有高剩磁和高矫顽力.转速:转速:主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方.要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,等待时间也就越短.换句话说,转速在很大程度上决定了硬盘的速度.硬盘容量不断增大的同时,硬盘转速也在不断提高.目前,7200转的硬盘已成为市场的主流,Seagate、IBM也推出了10000rpm的硬盘,其他硬盘厂商也有此转速的硬盘推出.转速提高无疑是件好事,但同时也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响.为此,一直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