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軸瓦式硬碟

發布時間: 2023-07-18 11:38:36

『壹』 簡述硬碟的內部結構和組成部分

硬碟的內部結構包括磁頭、磁軌、扇區、柱面。

(1)磁頭

磁頭是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。MR磁頭最為廣泛應用,MR磁頭即磁阻磁頭,採用分離式的磁頭結構,可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。

(2)磁軌

磁軌無法用肉眼看到,僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放。

(3)扇區

磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。

(4)柱面

磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的,由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。



(1)軸瓦式硬碟擴展閱讀

使用注意事項

硬碟在工作的時候,千萬不要強行關掉電源。在硬碟工作的時候關掉電源,會導致硬碟的物理損壞,而且也會丟失數據。

另外,在硬碟中有高速運轉的部件,如果一旦強行關機的話高速運轉的碟片就會突然停止,而在關機後又馬上開機的話,就更有可能造成硬碟的損壞,所以,在關機後不要馬上再次打開電腦,至少在半分鍾以後再打開。

在硬碟工作的時候要盡量避免它的震盪,因為磁頭與磁片的距離非常近,如果遭到劇烈的震盪會導致磁頭敲打磁片,有可能磁頭會劃傷磁片,也可能會導致磁頭的徹底損壞,使整個硬碟無法使用。

在使用硬碟的過程當中,經常會在「磁碟空間管理」當中進行壓縮,把硬碟用此程序進行壓縮。這樣會導致壓縮卷文件不斷增大,所隊也隨之減慢,讀寫次數增多,就會引起硬碟的發熱量和穩定性產生影響,導致使用壽命的減少,所以,如果硬碟夠用的話就沒有必要使用這個程序。

『貳』 電腦硬碟在哪個位置

最簡單的理解方式:cpu是心臟,提供必要的電腦生存動力。硬碟是大腦,存儲了電腦必備的系統和程序。顯示器鍵盤和滑鼠就是你用來和別人溝通的嘴和手。光碟機軟碟機就是眼睛耳朵,用來採集和充實你電腦的信息量並完成輸出轉換。
從計算機系統的結構來看,存儲器分為內存儲器和外存儲器兩大類。內存儲器與CPU直接聯系,負責各種軟體的運行。外存儲器包括軟盤、硬碟、光碟、磁帶機等。硬碟和軟盤很相似,它們的工作原理大致相同,不同的是軟盤與軟盤驅動器是分開的,而硬碟與硬碟驅動器卻是裝在一起。另外,在使用時,二者速度差異很大。

硬碟主要由:碟片,磁頭,碟片轉軸及控制電機,磁頭控制器,數據轉換器,介面,緩存等幾個部分組成。

硬碟中所有的碟片都裝在一個旋轉軸上,每張碟片之間是平行的,在每個碟片的存儲面上有一個磁頭,磁頭與碟片之間的距離比頭發絲的直徑還小,所有的磁頭聯在一個磁頭控制器上,由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿碟片的半徑方向運動,加上碟片每分鍾幾千轉的高速旋轉,磁頭就可以定位在碟片的指定位置上進行數據的讀寫操作。硬碟作為精密設備,塵埃是其大敵,必須完全密封。

(一)硬碟的外部結構。

目前市場上的常見的硬碟除昆騰公司的Bigfoot(大腳)系列為5.25英寸結構外,其他都為3.25英寸產品,其中又有半高型和全高型之分。 常用的3.5英寸硬碟外形大同小異,在沒有元件的一面貼有產品標簽,標簽上是一些與硬碟相關的內容。在硬碟的一端有電源插座、硬碟主、從狀態設置跳線器和數據線聯接插座。

1.介面 包括電源插口和數據介面兩部分,其中電源插口與主機電源相聯,為硬碟工作提供電力保證。數據介面則是硬碟數據和主板控制器之間進行傳輸交換的紐帶,根據聯接方式的差異,分為EIDE介面和SCSI介面等。

2.控制電路板 大多採用貼片式元件焊接,包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與介面電路等。在電路板上還有一塊高效的單片機ROM晶元,其固化的軟體可以進行硬碟的初始化,執行加電和啟動主軸電機,加電初始尋道、定位以及故障檢測等。在電路板上還安裝有容量不等的高速緩存晶元。

3.固定蓋板 就是硬碟的面板,標注產品的型號、產地、設置數據等,和底板結合成一個密封的整體,保證硬碟碟片和機構的穩定運行。固定蓋板和盤體側面還設有安裝孔,以方便安裝。

(二) 硬碟的內部結構

硬碟內部結構由固定面板、控制電路板、盤頭組件、介面及附件等幾大部分組成,而盤頭組件(HardDiskAssembly,HDA)是構成硬碟的核心,封裝在硬碟的凈化腔體內,包括浮動磁頭組件、磁頭驅動機構、碟片及主軸驅動機構、前置讀寫控制電路等。

1.浮動磁頭組件 由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。磁頭是硬碟技術最重要和關鍵的一環,實際上是集成工藝製成的多個磁頭的組合,它採用了非接觸式頭、盤結構,加電後在高速旋轉的磁碟表面飛行,飛高間隙只有0.1~0.3um,可以獲得極高的數據傳輸率。現在轉速5400rpm的硬碟飛高都低於0.3um,以利於讀取較大的高信噪比信號,提供數據傳輸存儲的可靠性。

圖為:放大了的磁頭部分

2.磁頭驅動機構 由音圈電機和磁頭驅動小車組成,新型大容量硬碟還具有高效的防震動機構。高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位,並在很短的時間內精確定位系統指令指定的磁軌,保證數據讀寫的可靠性。

3.碟片和主軸組件 碟片是硬碟存儲數據的載體,現在的碟片大都採用金屬薄膜磁碟,這種金屬薄膜較之軟磁碟的不連續顆粒載體具有更高的記錄密度,同時還具有高剩磁和高矯頑力的特點。主軸組件包括主軸部件如軸瓦和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高,主軸電機的速度也在不斷提升,有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承電機技術。

4.前置控制電路 前置放大電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等,由於磁頭讀取的信號微弱,將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾,提高操作指令的准確性。

硬碟是計算機中最重要的部件之一,按不同的介面和外形尺寸,其種類有很多,除了現在最常見的台式機中使用的3.5英寸EIDE和SATA介面的產品外,還有其他類型的硬碟。

1、SCSI硬碟

目前計算機中最大的速度瓶頸來自於硬碟。受制於IDE介面的局限,IDE硬碟速度的提高已趨於極限。SCSI硬碟的外觀與普通硬碟基本一致,但現在SCSI硬碟的最高轉速已達到了10000轉/分,平均尋道時間在6ms左右,數據傳輸率可達到160MB/S,尤為關鍵的是SCSI盤的CPU佔有率非常低,在5%左右。這些都使得SCSI硬碟的性能比IDE硬碟有較大的提高。現在7200轉的SCSI盤價位已到了可接受的水平,如果經濟條件許可,選用SCSI盤將有效提高計算機整機性能。

除此以外,SCSI介面和EIDE介面相比還有一個很大的技術優勢,那就是SCSI介面中的設備可以同時使用數據匯流排進行數據傳輸,而EIDE介面中聯接在同一條數據線上的設備只能交替(佔用數據線)進行傳輸;EIDE只能聯接四塊設備,而SCSI介面可以聯接7至15台設備。目前SCSI硬碟介面有三種,分別是50針、68針和80針。我們常見到硬碟型號上標有「N」「W」「SCA」,就是表示介面針數的。N即窄口(Narrow),50針;W即寬口(Wide),68針;SCA即單接頭(Single ConnectorAttachment),80針。其中80針的SCSI盤一般支持熱插拔。

2、活動硬碟

以前個人計算機,主要的存儲設備是固定硬碟和軟盤。固定硬碟為計算機提供了大容量的存儲介質,但是其碟片無法更換,存儲的信息也不便於攜帶和交換。而軟盤則容量太小,可靠性也差。

一般活動硬碟同樣採用Winchester硬碟技術,所以具有固定硬碟的基本技術特徵,速度快,平均尋道時間在12毫秒左右,數據傳輸率可達10M/s,容量能達到10GB以上。活動硬碟的碟片和軟盤一樣,是可以從驅動器中取出和更換的,存儲介質是碟片中的磁合金碟片。根據容量不同,活動硬碟的碟片結構分為單片單面、單片雙面和雙片雙面三種,相應驅動器就有單磁頭、雙磁頭和四磁頭之分。活動硬碟介面方式SCSI、並口、USB等四種方式。用戶可以根據自己的需求和計算機的配置情況選擇不同的介面方式。不過活動硬碟只是曇花一現的產品。隨著使用筆記本硬碟的USB移動硬碟價格的下跌和USB介面的普及,使得USB移動硬碟已經取代了活動硬碟。

3、筆記本硬碟

筆記本電腦內部空間狹小、電池能量有限,再加上移動中的難以避免的磕碰,對其部件的體積、功耗和堅固性等提出了很高的要求。由於筆記本電腦硬碟比通常的桌面硬碟有著更高的品質要求,生產的廠家不多,當今筆記本硬碟市場85%以上的份額被Hitachi(日立、IBM)、Toshiba(東芝)和富士通這三家公司佔領。

筆記本硬碟最大的特點就是小巧輕便,它的直徑一般僅為2.5英寸(還有1.8英寸的產品),厚度也遠低於3.5英寸硬碟。大多數產品厚度僅有9.5mm,重量尚不足百克,堪稱小巧玲瓏。目前筆記本電腦硬碟的發展方向就是外形更小、質量更輕、容量更大。除了常見的為2.5英寸規格,還有一種為1.8英寸規格,主要由東芝生產,隨著輕薄機型的熱銷,1.8寸筆記本硬碟的前景也十分廣闊,收購了IBM硬碟事業部的日立也在今年發布了1.8寸的筆記本硬碟產品:Travelstar C4K40-20。另外東芝和富士通都曾經推出過PC卡介面的1.8英寸硬碟,老機器用來升級容量十分方便。現在Iomega公司計劃在2004年中期推出採用DCT(數字捕捉技術)的移動式1.8英寸硬碟。這種硬碟小到可以裝進筆記本電腦的PC Card中,容量可達到2.5GB以上,而價格僅10美元。

4、微型硬碟

越來越小也是硬碟的發展方向之一,除了1.8寸的硬碟,更小的1英寸HDD(Micro Drive),容量已達到了4GB,其外觀和介面為CF TYPEⅡ型卡,傳送模式為Ultra DMA mode 2。

隨著數碼產品對大容量和小體積存儲介質的要求,早在1998年IBM就憑借強大的研發實力最早推出容量為170/340MB的微型硬碟。而現在,日立、東芝、南方匯通等公司,繼續推出了4GB甚至更大的微型硬碟。微型硬碟最大的特點就是體積小巧容量適中,大多採用CF II插槽,只比普通CF卡稍厚一些。微型硬碟可以說是凝聚了磁儲技術方面的精髓,其內部結構與普通硬碟幾乎完全相同,在有限的體積里包含有相當多的部件。新第一代1英寸以下的硬碟也上市,東芝將是最早推出這種硬碟的公司之一,其直徑僅為0.8英寸左右(SD卡大小),容量卻高達4GB以上。

5、固態硬碟

現在市場上由各種快閃記憶體構成的小型存儲卡應用很廣泛了,其中有一種特殊的快閃記憶體存儲器採用了標准IDE介面,因此也被稱為「固態硬碟」,具有很強的耐沖擊性能和抗干擾能力,在工業控制計算機等設備中應用很廣泛,而隨著信息家電的不斷湧入家庭,以固態硬碟為主的便攜記錄媒體市場將會更加紅火。隨著新型快閃記憶體器件容量的急速增長和價格的下跌,固態硬碟將是今後PC存儲設備發展的趨勢。

『叄』 電腦硬碟的構造

結構
硬碟(hard disk)是計算機中最重要的存儲器之一。計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上。因為硬碟存儲的容量較大,區別於內存、光碟。硬碟是電腦上使用使用堅硬的旋轉碟片為基礎的存儲設備。它在平整的磁性表面存儲和檢索數字數據。

物理結構

磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。

硬碟
而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,達到200MB/英寸2,而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。

磁軌

當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,

垂直記錄時磁顆粒狀態表示
磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。

磁碟表面塗有做為紀錄使用的磁性介質,其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變,並且在改變之後可以穩定的保持,系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因為所有的操作均是在微觀情況下進行,所以如果硬碟在高速運行的同時受到外力的震盪,將會有可能因為磁頭拍擊磁碟表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外,磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性,而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性,也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是,磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高,它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。

扇區

磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。

柱面

硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。

邏輯結構

硬碟的容量還非常小的時候,人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads),柱面數(Cylinders),扇區數(Sectors),以及相應的定址方式。

其中:磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲);柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲);每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。所以磁碟最大容量為:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

在 CHS定址方式中,磁頭,柱面,扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。

基本 Int 13H 調用簡介

BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用,它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位,讀寫,校驗,定位,診,格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式, 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 位元組為單位)。

『肆』 機械硬碟prm和crm的區別那個好

crm和prm的沒有區別

軸承合金又稱白合金,主要是錫、鉛、銻或其它金鄭讓橘屬的合金,由於其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、導熱性好和抗膠喊團和性好及與油的吸附性好,故適用於重載、高速情況下,軸承合金的強度較小,價格較貴,使用時必須澆鑄在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸瓦上,形成較薄的塗層滑亮。