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硬盘的基本常识
硬盘的基本常识
信息来源：EST
此内文均是本人硬盘科技的 解做一番简单的介绍，如有错误之处，尚请不吝赐教。主题是以一些不常公开的技术为主，不再转述常见的商业文章。
硬盘大致分为，磁盘 Media，读写头 Read Write Head，马达Spindle Motor & Voice Coil Motor，底座Base，电路板PCBA等几大项，组合而成。
以3.5＂ Media计算，其内径为25mm，需扣掉最外及最内圈不保存Data的部分，实际只剩20mm，如换算成60GB Media以Bit为单位(1个Bit记录0或1，8Bit只可记录一个A，B，C…事实上不是以Bit为单位，在此为求简单易懂，固以Bit形容)
Media每面粗计密度为 32,901,120,000 Bit，可见其密度相当高，所以Media不可有任何污染，全程制造均需在Class 100高洁净度的Clean Room内，这也是硬盘机要求需在Clean Room才能拆解的原因。
Media出厂时，是完全空白无任何讯号存在，需交由各硬盘厂组装时自行编码。
Head 是由上，下多片Read Write Head固定在同一组Arm上，来回移动时是整组Arm一起移动，一般读写原理是，例如 当10MB Data进来时，第1个Head先写4096 Byte(视规格各异)，第2 Head写4096 Byte，依此类推，呈垂直读写，所以1 File是被分很多段存在各磁面上，读取时也是同理，如此多磁头同时读写可达到高速要求，但现在又有更先进的科技出现。
Arm 因需高速来回移动，不可抖动，并精准移至原地址，各Head垂直度不可有分毫误差(限于头发的0.001 宽度)所以Head，Media均不可松动或偏角，否则会无法定轨。当前科技尚无法将误差的Head或Media调整回原址，因需以3D立体来看X，Y点及各Head的垂直点外，还需顾及外径与内径的公差，这也是硬盘怕碰撞的原因，更不可能去更换Head
Spindle Motor上装有1-多片Media，以7,200或10,000 RPM 定速旋转，为保持其Balance不可抖动，所以其Bearing(分滚珠，液态)质量要求严谨，需能忍受24 H x 365 Days持续运转，而不磨损，不生成高温躁音。
硬盘组装时，是依序将Spindle Motor，Media，Voice Coil Motor，Head装上固定后，先测试各Head在其所处Media的Fly Height值，是否合格 约为 0.5 u in
因为Head是利用气流漂浮在Media上，不接触的原理，才可在各轨间高速来回移动，但太高读取讯号太弱，太低会磨损到Media表面，所以 Media表面上须相当光滑平整，任何异物，尘埃均会造成 Head打伤磁面而造成Data永久性伤害。所以硬盘的装配修复全程需在Class 100高洁净度的Clean Room 内进行。此项安装作业需用激光仪器完成无法使用人工。
各大组件装毕后，此时Media因尚无任何Sector存在，硬盘还无法使用，需经各厂依其规格用专用的Servo Writer，透过其Head在Media进行一圈一圈的Embedded Servo的编码动作。若以60GB Media规格计每面其Sectors总数约为 64,260,000 Sectors但因Media是圆形，内径较小所以所编出的Sector数量会比外径少，这是所谓的Zone Bit Recording编码法，这也是最困难的技术。
Embedded Servo完成后，此时硬盘已可使用，接上计算机Power On后，Head已可正常定轨，BIOS已可Detect其规格，出现Cylinder，Head，Sector等值。最后BIOS会将Controller交由操作系统，只需Create New Partition，Format，就可正式保存Data。
以上基本原理介绍，读者应可得知几项问题需注意
1. Media不可污染，所以需在高洁净度的Clean Room拆解。
2. Head ，Media是唇齿相依，当初固定后，即用Servo Writer将各面Media作垂直性的Embedded Servo，就不容许再有误差，只要稍有碰撞Head就无法定轨，所以更不可能将Head或Media拆下或装至另一同型硬盘。
3. Media是磁性媒介，就像录音带，只容许一种极性存在，所以只要Head有电流生成，是会去改变其原值，所以一台受损的硬盘只要稍有不慎，是很容易再被写入，而破坏原Data。 |
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