硬盤的結構

硬盤的結構

    我們平時對硬盤的認識和選購，大都是通過產品的外型、性能指標特征和網站公布的

性能評測報告等方面去了解，但是硬盤的內部結構究竟是怎么樣的呢，所謂的磁頭、盤片、

主軸電機又是什么樣子呢？

    硬盤內部結構由固定面板、控制電路板、磁頭、盤片、主軸、電機、接口及其他附

件組成，其中磁頭盤片組件是構成硬盤的核心，它封裝在硬盤的凈化腔體內，包括有浮

動磁頭組件、磁頭驅動機構、盤片、主軸驅動裝置及前置讀寫控制電路這幾個部分。將

硬盤面板揭開后，內部結構即可一目了然，如圖3-4所示。

    (1)磁頭組件

    這個組件是硬盤中最精密的部位之一，它由讀／寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組

成。磁頭是硬盤技術中最重要和關鍵的一環，它采用了非接觸式頭、盤結構，加電后在

高速旋轉的磁盤表面移動，與盤片之間的間隙只有O.l～0.3Um，這樣可以獲得很好的數

據傳輸率�，F在轉速為7200r/min的硬盤盤片之間的間隙一般都低于0.3Um，以利于讀

取較大的高信噪比信號。

    至于硬盤的工作原理，它是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據

時，將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號，再利用數據轉換器將這些原始信號

變成電腦可以使用的數據；寫的操作正好與此相反。西數WD200BB硬盤采用單碟雙磁

頭設計，但該磁頭組件卻能支持四個磁頭，如圖3-5所示。注意，其中有兩個磁頭傳動

手臂沒有安裝磁頭。

    (2)磁頭驅動機構

    硬盤的尋道是靠移動磁頭，而移動磁頭則需要該機構驅動才能實現。磁頭驅動機構由

電磁線圈電機、磁頭驅動小車、防震動裝置構成，如圖3-5所示。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，并能在很短的時間內精確定位指令指定的磁道。

其中電磁線圈電機包含著一塊永久磁鐵，這是磁頭驅動機構對傳動手臂起作用的關鍵，磁

鐵的吸引力足以吸住并吊起拆硬盤使用的螺絲刀。防震動裝置在老硬盤中沒有，它的作用

是當硬盤受到強烈震動時，對磁頭及盤片起到一定的保護使用，以避免磁頭將盤片刮傷。

    (3)磁盤盤片

    盤片是硬盤存儲數據的載體，現在硬盤盤片大多采用鋁金屬薄膜材料，這種金屬薄

膜較軟盤的不連續顆粒載體具有更高的存儲密度、高剩磁及高矯頑力等優點。從圖3-6

中可以發現，硬盤盤片是完全平整的，簡直像一面鏡子。

    (4)主軸組件

    主軸組件包括主軸部件如軸承和驅動電機等，如圖3-7所示。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，于是誕生了精密機械工業的液態軸承電機技

術，現在已經被所有主流硬盤廠商所普遍采用了，它有利于降低硬盤工作噪聲。

    (5)前置控制電路

    前置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，如圖3-8

所示。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