硬盤磁頭技術(shù)

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(jì)時(shí)必須要同時(shí)兼顧到讀/寫兩種特性，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(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(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(shí)，磁頭若保持在一個(gè)位置上，則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面劃出一個(gè)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?yàn)樗鼈儍H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?yàn)榇呕瘑卧喔籼鼤r(shí)磁性會(huì)相互產(chǎn)生影響，同時(shí)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(gè)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(gè)磁道。

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

4、柱面
硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個(gè)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(hào)，
具有相同編號(hào)的磁道形成一個(gè)圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個(gè)盤面上的磁道數(shù)是相等的。由于每個(gè)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。