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图解硬盘的物理结构 硬盘的结构


图解硬盘的物理结构 硬盘的结构

文章插图
硬盘的结构(说明硬盘的物理结构)
硬盘的结构可以分为外部结构和内部结构 。
下面我们以西数500G硬盘为例来说明一下硬盘的结构 。
硬盘外部结构硬盘的外部结构主要包括三个部分:金属固定面板、控制电路板和接口 。以下是拍摄的图片:(用美图秀秀，不仅脸好看，硬盘也变得很好看，好刘碧！)

固定金属板硬盘外面会有一块金属面板保护整个硬盘 。
金属面板和地板结合成一个密封的整体，保证硬盘本体和机构的稳定运行 。

控制电路板
这个电路板是硬盘的控制电路板 。电路板上的电子元件大多是用片式元件焊接而成，构成不同功能的电子电路，包括主轴调速电路、磁头驱动及伺服定位电路、读写电路、控制及接口电路等 。电路板上主要有几个芯片:主控芯片、BIOS芯片、缓存芯片、电机驱动芯片 。
港口
硬盘顶部会有几个不同的硬盘接口，主要有电源插座接口、数据接口和主从跳线接口，其中电源插座与主机电源相连，为硬盘工作提供电源保障 。中间的主从盘的跳线接口是用来设置主从硬盘的，也就是设置硬盘驱动器的访问顺序 。
硬盘内部结构
硬盘内部主要包括磁头组件、磁头驱动组件、盘体、主轴组件、前端控制电路等 。
(1)磁头组件
磁头组件由读写磁头、传动臂和传动轴组成 。

磁头组件最重要的部分是磁头，另外两部分可以看作是磁头的辅助装置 。用传动轴带动传动臂，使磁头到达指定位置 。
它是磁头硬盘中读写磁盘的工具，是硬盘中最精密的部件之一 。磁头是由绕在磁芯上的线圈制成的，其工作原理是利用特殊材料的电阻值会随磁场变化的原理来读写磁盘上的数据 。硬盘工作时，磁头通过感应旋转磁盘上磁场的变化来读取数据；通过改变磁盘上的磁场来写入数据 。为了避免磁头和磁盘的磨损，在工作状态下，磁头悬浮在高速旋转的磁盘上方，间隙只有0.1~0.3um，而不是直接与磁盘接触 。断电后，磁头会自动回到磁盘上的降落区，这里磁盘不存储数据，这是磁盘的初始位置，如图，这是磁头组件和磁头驱动组件 。
(2)磁头驱动组件
磁头的运动是由磁头驱动组件实现的，硬盘寻道时间的长短与磁头驱动组件密切相关 。磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车和防振装置组成 。高精度轻型磁头驱动机构能够正确驱动和定位磁头，在短时间内准确定位系统指令指定的磁道，保证数据读写的可靠性 。电磁线圈电机内含永磁体，具有很强的磁力，对传动臂的运动起关键作用 。防震装置是为防止磁头刮伤磁盘而设计的 。图为磁头驱动组件 。
(3)阀盘和主轴组件
磁盘是硬盘存储数据的载体 。磁盘是在铝合金或玻璃基板上涂覆磁性材料、防护材料、润滑材料信息资源网等不同功能的材料薄层制成的，其中磁性材料的物理性质和磁性层机制直接影响存储数据的存储密度和稳定性 。金属盘具有高存储密度、高剩磁和高矫顽力 。玻璃盘在操作中比普通金属盘具有更好的稳定性 。图 。是硬盘的磁盘和主轴组件 。
主轴组件包括主轴组件的轴瓦和驱动电机等 。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提高 。精密机械行业中一些厂商开始采用液体轴承机电技术，该技术的应用有效降低了硬盘的工作噪声 。
(4)预控电路
前置放大电路控制磁头感应信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等 。由于磁头读取的信号较弱，将放大电路密封在腔体中可以减少外界信号的干扰 。
提高操作指令的准确性，如图，硬盘前端控制电路 。
硬盘逻辑结构新买的硬盘不能直接使用，必须分区格式化存储数据 。格式化分区后，逻辑上每块磁盘的每一面都会被划分成磁道、扇区、柱面等几个虚拟概念，并不是真的像豆腐一样切开 。图为硬盘分区的逻辑结构图 。另外，不同硬盘的磁盘数量也不一样 。磁盘有两面，可以存储数据，每一面都会对应一个磁头 。习惯上把磁盘数算作磁头数，用来计算硬盘的容量 。
扇区、磁道(或柱面)和磁头数量构成了硬盘结构的基本参数 。这些参数用于计算硬盘的容量，计算公式为:
存储容量=磁头数量x磁道(柱面)数量x每个通道的扇区数量x每个扇区的字节数量

(1)轨道
【图解硬盘的物理结构 硬盘的结构】
当磁盘旋转时，如果磁头保持在一个位置，每个磁头将在磁盘表面画一个圆形轨迹 。这些圆形轨道被称为轨道 。轨道上的轨道是一组记录密度不同的同心圆，如图 。磁表面存储器是一种涂在不同形状载体(如磁盘、磁带等)上的磁性材料层 。).工作时，磁头通过载体磁铁的高速运动在磁性层上读写，信息记录在磁性层上，信息的磁道就是磁道 。这些磁道是肉眼根本看不到的，因为它们只是磁盘上以特殊方式磁化的区域，磁盘上的信息是沿着这些磁道存储的 。相邻的轨道彼此不靠近 。这是因为当充磁单元离得太近时，磁性会相互影响，也会给磁头的读写带来困难 。通常，磁盘的一面有数千个磁道 。


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