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转 揭秘硬盘的内部结构  

2013-04-03 19:58:36|  分类: 电脑操作技巧 |  标签: |举报 |字号 订阅

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前言:硬盘(英文名:Hard Disc Drive,简称HDD,全名:温彻斯特式硬盘)作为电脑主要的存储设备之一,可以说在整个电脑系统中起着重要的作用,因为我们大多数的数据都是通过硬盘来存储的,这些数据比硬盘本身甚至整台电脑都要宝贵许多。

而我们平时了解硬盘,主要是从外观以及容量、性能等各种参数去认识,它的内部结构到底是怎么样的?相信多数人都不是很清楚。今天笔者就通过工具把一块硬盘大卸八块,跟大家一起探秘一下硬盘内部精密的结构,一起来看下吧。

另外有一点需要提醒大家:没事千万不要随意打开硬盘的外壳,因为硬盘的内部是不能沾染灰尘的,否则立即报废。我们本次的硬盘是已经不能使用的了,所以看了本篇文章的童鞋拆硬盘后导致硬盘坏了可不要来找我,嘿嘿。

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 在实际动手之前,我们先来了解一下硬盘结构的理论知识。总得来说,硬盘主要包括:盘片、磁头、盘片主轴、控制电机马达、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。

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 一般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。而硬盘的背面则是控制电路板,同时在硬盘的一端有数据接口和供电接口设计。

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 要拆解硬盘,工具是必不可少的。由于硬盘的安装螺丝是使用特殊的内六角螺丝,而且螺丝中心呈凹形,所以使用普通螺丝刀是没法拧开的。

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 拆掉六个螺丝之后就可以将电路板分离出来,这时可以看到,电路板和硬盘体之间还有一层软垫,以减免两者间发生短路的几率。

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 从上图可以看到,该硬盘采用了Marvell 88i8845E-BHY2主控芯片,内部集成了32MB缓存,而电机控制芯片则来自于SMOOTH的L7251。

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 要想打开硬盘,我们首先要把硬盘正面的9个安装螺丝拆卸下来。从上图可以看到,除了外围的7个螺丝外,硬盘的标签下面还隐藏有2个螺丝,大家拆卸时需要注意。

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 成功拆开硬盘

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 打开硬盘外壳之后,我们也就能够看到其神秘的内部世界了。可以看到,硬盘的核心部分主要包括磁盘盘片、主轴、读写磁头、电机马达、永久磁铁等主要部件。

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 硬盘内部结构中最引人注目的莫过于磁盘盘片,其是硬盘存储数据的载体。现在的硬盘盘片大多采用金属薄膜材料,这种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体具有更高的存储密度、高剩磁及高矫顽力等优点。从上图也可以看到,盘片光滑的可以当镜子使用,连我的拍摄动作都看得一清二楚。

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 一般硬盘的盘片是由多个重叠在一起并由垫圈隔开的盘片组成,也就是我们常说的该硬盘是几碟装,盘片拆卸的时候还是比较轻松的,扭开螺丝即可。

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1TB硬盘采用了三碟装设计
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 硬盘的主轴组件包括主轴部件如轴承和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高,主轴电机马达的速度也在不断提升,轴承也从滚珠轴承进化到油浸轴承再到液态轴承,处于不断的改良当中,目前液态轴承已经成为绝对的主流市场。

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磁头驱动机构是硬盘中最精密的部位之一,它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环,实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合,它采用了非接触式头、盘结构,加后电在高速旋转的磁盘表面移动,与盘片之间的间隙只有0.1~0.3um,这样可以获得很好的数据传输率。现在转速为7200RPM的硬盘飞高一般都低于0.3um,以利于读取较大的高信噪比信号,提供数据传输率的可靠性。 
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 其中电磁线圈电机包含着一块永久磁铁,这是磁头驱动机构对传动手臂起作用的关键。大家在拆卸时也要注意,这块永久磁铁磁力非常强,不用点力气是无法拆卸下来的。

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 这里还有一点十分重要,拆卸时磁头不能碰到任何东西,因为磁头是非常脆弱的,上面的簧片稍微受到力就会变形,一旦磁头变形,即宣告这个磁头的报废。

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 总结:经过一番努力,终于把这块硬盘给大卸八块了(好像不止八块了,是N块了)。虽然平时看上去硬盘也就是一块砖头,但是其肚子里也是有不少的精密配件的。经过本次拆解与介绍,相信大家对于硬盘的内部结构应该有了一定的认识与了解。不过,本次拆解只是浅层次的尝试,大家如果想更深层次的研究硬盘内部构造,还需要寻找更高的技术条件与设备。最后,本次硬盘拆解纯属娱乐,如有雷同,不胜荣幸!

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