探索硬盘内部秘密

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1、序言：平时我们了解硬盘，多是从产品外观、产品特征及磁盘性能等方面去认识，而硬盘的内部到底是什么呢？相信许多用户都不是很清楚，因为了解硬盘内部结构的机会实在太少了。我们经常听说磁头、盘片、接口等，但它们都长怎么样我们却不是很清楚？还有所谓的玻璃盘片，主轴电机等又是什么呢？带着这些问题，我们来对硬盘进行一次大解剖，使大家能更深入地了解硬盘。为了便于您的阅读，请留意我们下面的本文导读：一、追溯历史从1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccounting

2、andControl）至今，磁盘存储系统已经历了近半个世纪的发展。……二、深入了解硬盘1、外部结构在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板……2、内部结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路和板、磁头、盘片、主轴、电机、接口及其它附件组成，其中磁头盘片组件是构成硬盘的核心，它封装在硬盘的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部份……3

3、、控制电路硬盘的控制电路位于硬盘背面，将背面电路板的安装螺丝拧下，翻开控制电路板即可见到控制电路。具体如图13、14所示……4、解剖过程上面笔者对硬盘内外部结构及控制电路进行了简单介绍，西数WD200BB硬盘已经被大解八块了，但这个拆解过程是如何进行的呢？在解剖硬盘的过程中需要注意那些事项呢？……一、追溯历史从1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl）至今，磁盘存储系统已经历了近半个世纪的发展。经历了这45年

4、，磁盘的变化可以说是非常巨大得，最早的那台RAMAC容量只有5MB，然而却需要使用50个直径为24英寸的磁盘。但现在一块容量高达100GB的硬盘只需要3张磁盘片即可。当然，IBM350RAMAC与现在的硬盘有很大的差距，它只能算是硬盘的开山鼻祖。现代硬盘的真正原形，可以追溯到1973年，那时IBM公司推出的Winchester（温氏）硬盘，它的特点是：“工作时，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触。使用时，磁头沿高速旋转的盘片上做径向移动”，这便是现在所有硬盘的雏形。今天高端硬盘容量虽然高达上百GB，但它却仍然没有脱离“温彻斯特”的动作

5、模式。下面是两张IBM公司于1980年在IBM-XT上的一块10M的硬盘图，可以看出，除了外型略大，无论外观还是内部结构和现在最先进的硬盘并无大的差别。图1：IBM10MB硬盘的内部结构图图2：IBM10MB硬盘的外观图技术的前进，总是将电脑系统朝人们喜欢的方面发展，而体积更小、速度更快、容量更大、使用更安全就是广大用户对硬盘的最大期望。出于这样的目的，硬盘工程师们为其做出了许多努力，例如研究读写更灵敏的磁头、更先进的接口类型、存储密度更高的磁盘盘片及更有效的数据保持技术等。这些技术上的突破使得硬盘不仅越来越先进，而且也更加稳定，这些也就是现在

6、的硬盘与图1中所示硬盘的最大区别。二、深入了解硬盘平时我们了解硬盘，多是从产品外观、产品特征及磁盘性能等方面去认识，而硬盘的内部到底是什么呢？相信许多用户都不是很清楚，因为了解硬盘内部结构的机会实在太少了。我们经常听说磁头、盘片、接口等，但它们都长怎么样我们却不是很清楚？还有所谓的玻璃盘片，主轴电机等又是什么呢？带着这些问题，接下来笔者将对硬盘进行一次大解剖，使大家能更深入地了解硬盘。在实际动手之前，还是先了解一些硬盘结构理论知识。总得来说，硬盘主要包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。所有的盘片都

7、固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行得，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。此次，笔者非常有幸从西部数据（WesternDigital）公司哪拿到了一块最新硬盘，产品型号为WD200BB，如图3、4所示。从型号上可以判断，它是一款容量为20GB的7200RPM高

8、速硬盘，产品序列号为WMA9L1203351，产地为马来西亚，出厂日期是2001年8月15日。