存储——硬盘结构

对磁盘技术那一块还是很多盲区。所以我们先了解一下磁盘结构。
硬盘大致有盘片、读写头、马达、底座、电路板等几大项组合而成。盘体就是一个密封，封装了多个盘片的腔体；控制电路包含硬盘BIOS，主控芯片和硬盘缓存等单元；接口部件包含电源、数据接口主从跳线等。

1盘片：

盘体是硬盘中承载数据存储的介质，是一个密封的腔体。硬盘的内部结构通常是指盘体的内部结构；盘片的基板是由金属或玻璃材质做成，要求基板表面光滑平整。再将磁粉溅镀到基板表面，在途胜保护润滑层。盘片每面粗略估计密度为32901120000b，密度相当高。这也是磁盘要求无尘才能拆解维修的原因。

这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。注意，磁头是利用气流漂浮在磁盘上，并没有接触到盘片，磁头距离盘片太高读取的信号会减弱，太低的又会磨损到盘片表面。所以盘片表面必修相当光滑平整，任何异物和尘埃都会使磁片摩擦到磁面而造成数据永久性损坏。

每个盘片包含两个面，每个盘面都对应地有一个读/写磁头（Head，简写为H）。受到硬盘整体体积和生产成本的限制，盘片数量都受到限制，一般都在5片以内。盘片的编号自下向上从0开始，如最下边的盘片有0面和1面，再上一个盘片就编号为2面和3面。

2 磁头

磁盘的存储原理是将数据用其控制电路通过硬盘读写头去改变磁盘表面上极细微的磁性离子簇的NS极性来加以存储。为了存储更多的数据，要保证磁性离子簇有序并且磁性粒子制作要越小越好。

磁头包括磁头臂和HGA，公开了一种用于改进的磁头臂组件(HAA)的系统和方法，其中，HAA包括三个基本元件,一个磁头万向节组件(HGA)、一个柔性印刷电路(FPC)组件,和一个致动器线圈组件。

每个盘片的每个面都有一个读写磁头，磁盘盘面区域的划分两部分：启停区，数据区。

（1）启停区：

磁头靠近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，让磁头回到盘片最内圈的一个不含磁粒子的区域，让他不存放任何数据，称为启停区或着陆区（Landing Zone）

（2）数据区：

启停区外就是数据区。在最外圈，离主轴最远的地方是“0”磁道，硬盘数据的存放就是从最外圈开始的。

硬盘不工作时，磁头停留在启停区，当需要从磁盘读写数据是，这是磁头才向盘片中存放数据的区域移动，盘片旋转产生的气流相当强，足以托起磁头，并与盘面保持一个微小的距离。这个距离越小，磁头读写的灵敏度越高，当然对硬盘的各部位要求也越高。磁头不能离太远，离远了不能使盘面达到足够强的磁化，难于读出盘上的数据。

启动区和数据区示意图：

磁头顶视图：
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3步进电机

为了让磁头精确定位到每一个磁道，需要用专业的电机达到每次旋转只使磁头进行纳米级的位移。