硬盘的解剖

硬盘的解剖

硬盘数据恢复技术一直在改进，但硬盘的基本组件自 80 年代中期至后期开始商业化以来一直保持不变。

本文将探讨硬盘驱动器的关键组件和功能，解释术语，并突出显示具有其他数据恢复上下文的技术。这是一个简短的洞察，了解您的数据是如何存储的，以及我们每天作为数据恢复公司看到的故障类型。

硬盘组件

硬盘的主外壳通常为带不锈钢盖的铝铸铝。这使得它重量轻，但尽可能刚性，以保护内部运动部件。即使是在手术过程中对这种情况进行少量的弯曲，也可能导致严重问题。

硬盘中的磁盘称为拼盘，这是存储数据的地方。通常有 1 到 5 个拼盘堆叠在中央主轴上，数据存储在每个磁盘的两侧。

每个拼盘均由铝、玻璃或陶瓷材料制成。拼盘涂在不同材料的多个层中，其中最重要的是磁层。这层是微小的磁性颗粒的覆盖物，这些颗粒形成微小的区域，可以磁化代表1或去磁化代表0。然后，这些 1s 和 0 被转换为您使用计算机时交互的信息。这些信息包括计算机操作系统、软件和所有其他我们非常熟悉的数据。

拼盘安装在由主轴电机旋转的中央主轴上。这是一个小型的高精度电机，设计为令人难以置信的可靠和快速的长期。磁盘必须旋转，没有任何振动或摆动，任何种类或不平衡都很容易导致磁盘上的读/写错误。

硬盘自转速度从 5，400rpm 到 15，000rpm 不等，但大多数消费者硬盘在 7，200rpm 旋转。

执行器臂在拼盘表面来回移动读/写头。它在一端的主轴上旋转，在另一端容纳头部组件。如果硬盘组件中有多个拼盘，则会有多个臂齐头并进地在每个磁盘拼盘表面的两侧读取和写入数据。

执行器单元负责移动读/写臂。这是通过一个称为语音线圈（或执行器线圈）的电磁铁实现的，该线圈位于执行器主轴对侧的枢轴臂上，可读取/写入头部。它与固定磁体总成配合使用电磁吸引和排斥，以快速、流畅和精确的运动移动读/写臂。

当读写头穿过拼盘表面时，他们读取磁盘的磁表面层，并将其转换为电流，然后可以通过计算机中的软件进行解释。写数据的情况正好相反，电流用于更改磁盘所需区域的磁场。

头部从不接触磁盘表面，因为这会造成物理损坏，使数据无法读数。头部的”飞行高度”在圆盘表面上方约3-6纳米（纳米），在气垫上滑行。为了让您了解这有多近，一毫米内有 1，000，000 纳米。

当设备关闭读/写臂时，将头部移到远离磁盘表面的”停车”区域，从而防止头部在发生碰撞时与磁盘表面接触。

许多硬盘驱动器都有一个机制来检测设备是否正在下降，并快速将头部从磁盘表面移开。与相对较短的高度相比，从较大高度坠落通常不太可能造成损坏。

称为控制器板的打印电路板允许为相关组件供电，它控制驱动器的功能，并允许驱动器和它连接到的设备之间的通信。

它有一个连接器，允许硬盘连接到控制设备（例如PC，笔记本电脑），这个连接器要么是IDE，SCSI，USB或SATA。大多数现代硬盘驱动器使用 SATA 连接器。

为了让头部正确漂浮在拼盘表面，套管内的气压必须等于套管外的气压。为了达到这个目的，有一个小的空气入口通风口。此通风口由过滤器覆盖，以防止微小颗粒进入外壳并有可能进入磁盘表面。即使表面上的一个小颗粒，如果被读/写头击中，也会造成损坏。

正如你所看到的，硬盘是令人难以置信的复杂的技术部分。它们的设计规格非常高，在整个制造过程中都经过了彻底的测试。

多年来，该技术呈指数级改进，但随着对更大容量的需求不断增加，同时保持快速数据访问，故障的可能性也越来越大。

如果您在访问数据时遇到任何问题，请关闭设备，在与数据恢复专家交谈之前不要尝试使用它