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瞭解硬碟工作原理

2020-10-11 08:48:57

BT和迅雷到底傷不傷硬碟,看了你就知道先參照一下某人的話,有人認為BT和迅雷傷害硬碟:為什麼頻繁讀寫會損壞硬碟呢?磁頭壽命是有限的,頻繁的讀寫會加快磁頭臂及磁頭電機的磨損,頻繁的讀寫磁碟某個區域更會使該區溫度升高,將影響該區磁媒介的穩定性還會導至讀寫錯誤,高溫還會使該區因熱膨漲而使磁頭和碟面更近了(正常情況下磁頭和碟面只有幾個微米,更近還得了?),而且也會影響薄膜式磁頭的資料讀取靈敏度,會使晶體振盪器的時鐘主頻發生改變,還會造成硬碟電路元件失靈。任務繁多也會導至IDE硬碟過早損壞,由於IDE硬碟自身的不足,,過多工請求是會使尋道失敗率上升,導至磁頭頻繁複位(復位就是磁頭回復到 0磁軌,以便重新尋道)加速磁頭臂及磁頭電機磨損。

步驟/方法

  • 01

    可是實際上並非如此,我先說一下現代硬碟的工作原理
    現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點:1、磁頭,碟片及運動機構密封。2、固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。3、磁頭沿碟片徑向移動。4、磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來儲存資訊。盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鐘轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何資料,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何資料的問題。
    讀取資料時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面資料區0.2---0.5微自以為是的傢伙度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可*的讀取資料。電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多采用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有衝擊碰撞,搬動時要小心輕放。原理說到這裡,大家都明白了吧?

  • 02

    首先,磁頭和資料區是不會有接觸的,所以不存在磨損的問題。其次,一開機硬碟就處於旋轉狀態,主軸電機的旋轉可以達到4500或者7200轉每分鐘,這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒有關係,只要一通電,它們就在轉.它們的磨損也和軟體無關。再次,尋道電機控制下的磁頭的運動,是左右來回移動的,而且幅度很小,從碟片的最內層(著陸區)啟動,慢慢移動到最外層,再慢慢移動回來,一個磁軌再到另一個磁軌來尋找資料。不會有什麼大規模跳躍的(又不是青蛙)。所以它的磨損也是可以忽略不記的。那麼,熱量是怎麼來的呢?首先是主軸電機和尋道飼服電機的旋轉,硬碟的溫度主要是因為這個。其次,高速旋轉的盤體和空氣之間的摩擦。這個也是主要因素。而硬碟的讀寫???很遺憾,它的發熱量可以忽略不記!!!!!!!!!!硬碟的讀操作,是碟片上磁場的變化影響到磁頭的電阻值,這個過程中碟片不會發熱,磁頭倒是因為電流發生變化,所以會有一點熱量產生。寫操作呢?正好反過來,通過磁頭的電流強度不斷髮生變化,影響到碟片上的磁場,這一過程因為用到電磁感應,所以磁頭髮熱量較大。但是碟片本身是不會發熱的,因為碟片上的永磁體是冷性的,不會因為磁場變化而發熱。但是總的來說,磁頭的發熱量和前面兩個比起來,是小巫見大巫了。熱量是可以輻射傳導的,那麼高熱量對碟片上的永磁體會不會有傷害呢?其實傷害是很小的,永磁體消磁的溫度,遠遠高於硬碟正常情況下產生的溫度。當然,要是你的機箱散熱不好,那可就怪不了別人了。

  • 03

    我這裡不得不說一下某人的幾個錯誤:
    一、高溫是影響到磁頭的電阻感應靈敏度,所以才會產生讀寫錯誤,和永磁體沒有關係。

  • 04

    二、所謂的熱膨脹,不會拉近盤體和磁頭的距離,因為磁頭的飛行是空氣動力學原理,在正常情況下始終和碟片保持一定距離。當然要是你大力打擊硬碟,那麼這個震動。。。。。

  • 05

    三、所謂尋道是指硬碟從初使位置移動到指定磁軌。所謂的復位動作,並不是經常發生的。因為磁軌的物理位置是存放在CMOS裡面,硬碟並不需要移動回0磁軌再重新出發。只要磁頭一啟動,所謂的復位動作就完成了,除非你重新啟動電腦,不然復位動作就不會再發生。

  • 06

    四、IDE硬碟和SCSI硬碟的盤體結構是差不多的。只是SCSI硬碟的介面頻寬比同時代的IDE硬碟要大,而且往往SCSI卡往往都會有一個類似CPU的東西來減緩主CPU的佔用率。僅此而已,所以希捷才會把它的SCSI硬碟的技術用在IDE硬碟上。

  • 07

    五、硬碟的讀寫是以柱面的磁區為單位的。柱面也就是整個盤體中所有磁面的半徑相同的同心磁軌,而把每個磁軌劃分為若干個區就是所謂的磁區了。硬碟的寫操作,是先寫滿一個磁區,再寫同一柱面的下一個磁區的,在一個柱面完全寫滿前,磁頭是不會移動到別的磁軌上的。所以檔案在硬碟上的儲存,並不是像一般人的認為,是連續存放在一起的(從使用者來看是一起,但是從作業系統底層來看,其存放不是連續的)。所以FLASHGET或者ED開了再多的執行緒,磁頭的尋道一般都不會比你一邊玩遊戲一邊聽歌大。當然,這種情況只是單純的下載或者上傳而已,但是其實在這個過程中,誰能保證自己不會啟動其它需要讀寫硬碟的軟體?可能很多人都喜歡一邊下載一邊玩遊戲或者聽歌吧?更不用說WINDOWS本身就需要頻繁讀寫虛擬記憶體檔案了。所以,用FG下載也好,ED也好,對硬碟的折磨和平時相比不會太厲害的。

  • 08

    六、再說說FLASHGET為什麼開太多執行緒會不好和ED為什麼硬碟讀寫頻繁。首先,執行緒一多,cpu的佔用率就高,換頁動作也就頻繁,從而虛擬記憶體讀寫頻繁,至於為什麼,學過作業系統原理的應該都知道,我這裡就不說了。ED呢?同時從幾個人那裡下載一個檔案,還有幾個人同時在下載你的檔案,這和FG開多執行緒是類似的。所以硬碟燈猛閃。但是,現在的硬碟是有快取的,資料不是馬上就寫到硬碟上,而是先存放在快取裡面,,然後到一定量了再一次性寫入硬碟。在FG裡面再怎麼設定都好,其實是先寫到快取裡面的。但是這個過程也是需要CPU干預的,所以設定時間太短,CPU佔用率也高,所以硬碟燈也還是猛閃的,因為虛擬檔案在讀寫。

  • 09

    七、硬碟讀寫頻繁,磁頭臂在尋道伺服電機的驅動下移動頻繁,但是對機械來說這點耗損雖有,其實不大。除非你的硬碟本身就有機械故障比如力臂變形之類的(水貨最常見的故障)。真正耗損在於磁頭,不斷變化的電流會造成它的老化,但是和它的壽命相比。。。。。應該也是在合理範圍內的。除非因為震動,磁頭撞擊到了盤體。

  • 10

    八、受高溫影響的最嚴重的是機械的電路,特別是硬碟外面的那塊電路板,上面的整合塊在高溫下會加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬碟,雖然有壞軌,但是一用某個軟體,馬上就不見了。再嚴重點的,換塊線路板,也就正常了。就是這個原因.打了這麼多字,實在是太累了。

  • 11

    總之,硬碟會因為環境不好和保養不當而影響壽命,但是這絕對不是軟體的錯。

  • End

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