硬盤維修基礎(chǔ)與常用工具:第一章 硬盤的物理結(jié)構(gòu)和原理
一、引言
自1956 年IBM 推出第一臺(tái)硬盤驅(qū)動(dòng)器IBM RAMAC 350 至今已有四十多年了，其間雖沒(méi)有CPU 那種令人眼花繚亂的高速發(fā)展與技術(shù)飛躍，但我們也確實(shí)看到，在這幾十年里，硬盤驅(qū)動(dòng)器從控制技術(shù)、接口標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面都進(jìn)行了一系列改進(jìn)。正是這一系列技術(shù)上的研究與突破，使我們今天終于用上了容量更大、體積更小、速度更快、性能更可靠、價(jià)格更便宜的硬盤。
如今，雖然號(hào)稱新一代驅(qū)動(dòng)器的JAZ、DVD-ROM、DVD-RAM、CD-RW、MO、PD 等紛紛登陸大容量驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)，但硬盤以其容量大、體積小、速度快、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，依然當(dāng)之無(wú)愧地成為桌面電腦最主要的外部存儲(chǔ)器，也是我們每一臺(tái)PC 必不可少的配置之一。
二、硬盤磁頭技術(shù)
1、磁頭
磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。傳統(tǒng)的磁頭是讀寫(xiě)合一的電磁感應(yīng)式磁頭，但是，硬盤的讀、寫(xiě)卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設(shè)計(jì)時(shí)必須要同時(shí)兼顧到讀/寫(xiě)兩種特性，從而造成了硬盤設(shè)計(jì)上的局限。而MR 磁頭（Magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，采用的是分離式的磁頭結(jié)構(gòu)：寫(xiě)入磁頭仍采用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭（MR 磁頭不能進(jìn)行寫(xiě)操作），讀取磁頭則采用新型的MR 磁頭，即所謂的感應(yīng)寫(xiě)、磁阻讀。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就可以針對(duì)兩者的不同特性分別進(jìn)行優(yōu)化，以得到最好的讀/寫(xiě)性能。另外，MR 磁頭是通過(guò)阻值變化而不是電流變化去感應(yīng)信號(hào)幅度，因而對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感，讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也相應(yīng)提高。而且由于讀取的信號(hào)幅度與磁道寬度無(wú)關(guān)，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤片密度，達(dá)到200MB/英寸2，而使用傳統(tǒng)的磁頭只能達(dá)到20MB/英寸2，這也是MR 磁頭被廣泛應(yīng)用的最主要原因。目前，MR 磁頭已得到廣泛應(yīng)用，而采用多層結(jié)構(gòu)和磁阻效應(yīng)更好的材料制作的GMR 磁頭（Giant Magnetoresistive heads）也逐漸普及。