一、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)，

電路板的檢修

。傳統(tǒng)的磁頭是讀寫合一的電磁感應(yīng)式磁頭，但是，硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設(shè)計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬盤設(shè)計上的局限。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)行寫操作），讀取磁頭則采用新型的MR磁頭，即所謂的感應(yīng)寫、磁阻讀。這樣，在設(shè)計時就可以針對兩者的不同特性分別進(jìn)行優(yōu)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(yīng)信號幅度，因而對信號變化相當(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幅度與磁道寬度無關(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。

　　2、磁道

　　當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。這些磁道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(qū)，磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間并不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產(chǎn)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個磁道，而硬盤上的磁道密度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此值，通常一面有成千上萬個磁道。

　　3、扇區(qū)

　　磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區(qū)，每個扇區(qū)可以存放512個字節(jié)的信息，磁盤驅(qū)動器在向磁盤讀取和寫入數(shù)據(jù)時，要以扇區(qū)為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤，每個磁道分為18個扇區(qū)。

　　4、柱面

　　硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個盤面上的磁道數(shù)是相等的。由于每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)。所謂硬盤的CHS,即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區(qū)），只要知道了硬盤的CHS的數(shù)目，即可確定硬盤的容量，硬盤的容量=柱面數(shù)×磁頭數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512B。

　　三、硬盤接口技術(shù)

　　硬盤接口是連接硬盤驅(qū)動器和計算機的專用部件，它對計算機的性能以及在擴充系統(tǒng)時計算機連接其他設(shè)備的能力都有很大影響。硬盤驅(qū)動器接口的類型主要有：

　　1、SCSI接口

　　SCSI（Small Computer System Interface）即“小型計算機系統(tǒng)接口”是一種系統(tǒng)級的接口，支持硬盤的容量突破了528MB的限制，可以同時掛接7個不同的設(shè)備。目前SCSI接口有二個標(biāo)準(zhǔn)：SCSI-2和SCSI-3。SCSI-2又稱為Fast SCSI，在8bit總線下能達(dá)到10M/s的數(shù)據(jù)傳輸率。而SCSI-3包括Ultra SCSI（8bit）、Ultra wide SCSI（含16bit和32bit）和Ultra2 SCSI，

電腦資料

《電路板的檢修》(http://www.ishadingyu.com)。其中Ultra2 SCSI在8bit數(shù)據(jù)寬度下提供40M/s的數(shù)據(jù)傳輸率，在16位總線下最高能達(dá)到80M/s。SCSI接口的硬盤被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站和小型計算機系統(tǒng)上，但由于SCSI接口硬盤的價格要比IDE接口硬盤高，而且使用時還必須另外購買SCSI接口卡，因而在家用電腦上仍以IDE接口的硬盤為主流。

　　3、IDE接口

　　IDE（Integrated Drive Electronics）接口是Compaq公司為解決老式的ST506/412接口速度慢、成本高而開發(fā)出硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)，亦即ATA（AT Attachment）接口標(biāo)準(zhǔn)。由于IDE接口的硬盤具有價格低廉、穩(wěn)定性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點，因此得到廣泛的應(yīng)用。ATA接口標(biāo)準(zhǔn)亦已由ATA、ATA-2、ATA-3發(fā)展到今天的Ultra ATA。

　　Ultra ATA（也稱為Ultra DMA/33）是由Intel和Quantum公司共同提出的硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)，與Fast ATA相比，Ultra ATA有以下幾個優(yōu)點：

　　外部數(shù)據(jù)傳率由Fast ATA的16.6MB/s提高到33.3MB/s；

　　采用CRC循環(huán)冗余檢驗，通過兩個寄存器的重復(fù)測試來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目?性；由硬盤直接產(chǎn)生選通信號，并且同時將數(shù)據(jù)傳送到總線上，從而減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時間。

　　要發(fā)揮Ultra ATA的威力，除了要有一塊Ultra ATA接口的硬盤外，還需要有操作系統(tǒng)和芯片組的支持。目前支持Ultra ATA的芯片組包括Intel的430TX、440LX，SiS 5597/5581，VIA的VP2、VP3，Ali的Aladdin IV+，AMD-640以及所有100Mhz的芯片組。雖然，Ultra ATA向下兼容于Fast ATA，兩者都是使用40pin的接口，但如果芯片組或操作系統(tǒng)不支持，即使是Ultra ATA硬盤也只能達(dá)到16.6MB/s的外部傳輸率。

　　4、IEEE 1394接口

　　IEEE 1394并不是硬盤專用接口，但它卻可以方便地連接包括硬盤在內(nèi)的63個不同設(shè)備，并支持即插即用和熱插撥。在數(shù)據(jù)傳輸率方面，IEEE 1394可以提供100MB/s、400MB/s、1.2GB/s三檔高速傳輸率，是現(xiàn)時所有硬盤望塵莫及的。雖然目前市面上仍未能見到IEEE 1394接口的硬盤，但由于IEEE 1394接口的先進(jìn)性，它必然會取代SCSI和IDE而成為明日的硬盤接口。目前Windows 98已支持IEEE 1394。

　　四、硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)

　　硬盤容量越做越大，我們在硬盤里存放的數(shù)據(jù)也越來越多。那么，這么大量的數(shù)據(jù)存放在這樣一個鐵盒子里究竟有多安全呢？雖然，目前的大多數(shù)硬盤的無故障運行時間（MTBF）已達(dá)300，000小時以上，但這仍不夠，一次故障便足以造成災(zāi)難性的后果。因為對于不少用戶，特別是商業(yè)用戶而言，數(shù)據(jù)才是PC系統(tǒng)中最昂貴的部分，他們需要的是能提前對故障進(jìn)行預(yù)測。正是這種需求與信任危機，推動著各廠商努力尋求一種硬盤安全監(jiān)測機制，于是，一系列的硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)應(yīng)運而生。