圖解硬盤的物理結構! 硬盤的結構!


硬盤的結構?。▓D解硬盤的物理結構?。?br /> 硬盤的結構可分為外部結構和內部結構 。
下面就西數500G的硬盤為例,來講解一下硬盤的結構 。
硬盤外部結構硬盤的外部結構主要包括金屬固定面板、控制電路板和接口三部分 。以下實物圖拍攝:(用了美圖秀秀,不僅臉蛋漂亮連硬盤都變的很漂亮,好劉濞啊 。)

金屬固定面板硬盤外部會有一個金屬的面板,用于保護整個硬盤 。
金屬面板和地板結合成一個密封的整體,保證硬盤盤體和機構的穩定運行 。

控制電路板
這個電路板是硬盤的控制電路板 。該電路板上的電子元器件大多采用貼片式元件焊接,這些電子元器件組成了功能不同的電子電路,這些電路包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與接口電路等 。在電路板上有幾個主要的芯片:主控芯片、BIOS芯片、緩存芯片、電機驅動芯片 。
接口
【圖解硬盤的物理結構! 硬盤的結構!】
在硬盤的頂端會有幾個不同的硬盤接口,這些接口主要包括電源插座接口、數據接口和主、從跳線接口,其中電源插口與主機電源相聯,為硬盤工作提供電力保證 。中間的主、從盤跳線接口,用以設置主、從硬盤,即設置硬盤驅動器的訪問順序 。
硬盤內部結構
硬盤內部主要包括磁頭組件、磁頭驅動組件、盤體、主軸組件、前置控制電路等 。
(1) 磁頭組件
磁頭組件包括讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成 。

磁頭組件中最主要的部分是磁頭,另外的兩個部分可以看作是磁頭的輔助裝置 。傳動軸帶動傳動臂,使磁頭到達指定的位置 。
磁頭是硬盤中對盤片進行讀寫工作的工具,是硬盤中最精密的部位之一 。磁頭是用線圈纏繞在磁芯上制成的,工作原理則是利用特殊材料的電阻值會隨著磁場變化的原理來讀寫盤片上的數據 。硬盤在工作時,磁頭通過感應旋轉的盤片上磁場的變化來讀取數據;通過改變盤片上的磁場來寫入數據 。為避免磁頭和盤片的磨損,在工作狀態時,磁頭懸浮在高速轉動的盤片上方,間隙只有0.1~0.3um,而不是盤片直接接觸,在電源關閉之后,磁頭會自動回到在盤片上著陸區,此處盤片并不存儲數據,是盤片的起始位置,如圖,為磁頭組件及磁頭驅動組件 。
(2) 磁頭驅動組件
磁頭的移動是靠磁頭驅動組件實現的,硬盤尋道時間的長短與磁頭驅動組件關系非常密切 。磁頭的驅動機構由電磁線圈電機、磁頭驅動小車、防震動裝置構成,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,并能在很短時間內精確定位系統指令指定的磁道,保證數據讀寫的可靠性 。電磁線圈電機包含著一塊永久磁鐵,該磁鐵的磁力很強,對于傳動手臂的運動起著關鍵性的作用 。防震裝置是為了避免磁頭將盤片刮傷等情況的發生而設計的 。圖為磁頭驅動組件 。
(3) 盤片與主軸組件
盤片是硬盤存儲數據的載體,盤片是在鋁合金或玻璃基底上涂覆很薄的磁性材料、保護材料和潤滑材料等多種不同作用的材料層加工而成,其中磁性材料的物理性能和磁層機構直接影響著數據的存儲密度和所存儲數據的穩定性 。金屬盤片具有很高的存儲密度、高剩磁及高嬌頑力;玻璃盤片比普通金屬盤片在運行時具有更好的穩定性 。如圖 。為硬盤的盤片和主軸組件 。
主軸組件包括主軸部件軸瓦和驅動電機等 。隨著硬盤容量的擴大和速度的提高,主軸電機的速度也在不斷提升,有廠商開始采用精密機械工業的液態軸承機電技術,這種技術的應用有效地降低了硬盤工作噪音 。
(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,由于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,
提高操作指令的準確性,如圖所示硬盤前置控制電路 。
硬盤邏輯結構新買來的硬盤是不能直接使用的,必須對它進行分區進行格式化才能存儲數據 。經過格式化分區后,邏輯上每個盤片的每一面都會被分為磁道、扇區、柱面這幾個虛擬的概念,并非像切豆腐一樣真的進行切割 。如圖所示為硬盤劃分的邏輯結構圖 。另外,不同的硬盤中盤片數不同,一個盤片有兩面,這兩面都能存儲數據,每一面都會對應一個磁頭,習慣上將盤面數計為磁頭數,用來計算硬盤容量 。
扇區、磁道(或柱面)和磁頭數構成了硬盤結構的基本參數,用這些參數計算硬盤的容量,其計算公式為:

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