硬碟技術原理

硬碟原理

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硬碟技術原理-內部元件
硬碟內部元件

硬碟是非常精密的高科技產品,在此先簡述硬碟的儲存原理,硬碟是『磁性紀錄』設備,也就是『二進位儲存』“0, 1”  or  “+,–”。就像錄音帶,利用磁粒的極性變化來記錄資料。硬碟最精密的零件是『磁片』,磁片上塗佈數量龐大的磁芯,每一磁芯就是紀錄 “ 0 or 1” “+,–”,紀錄單位稱為『 Bit』。Keyboard 上的 ABCDEF….. abcdef….. 0123456789, +!@#$%^&…..稱為『字元 Byte』是用 8bit 組成,也就是說一個 “A” 需用到 8個磁芯。如試算市面上常見容量 1TB 硬碟,

  • 1Byte = 8 bit (磁芯)
  • 1KB =  1,024 byte
  • 1MB = 1,024 x1,024 =1,048,576 byte
  • 1GB = 1024 x 1024 x 1024 = 1,073,741,824 byte
  • 1TB = 1012 x 1024 x 1024 x 1024 = 1,099,511,627,776 byte
  • 1,099,511,627,776 byte x 8bit = 8,796,093,022,208 bit (磁芯)

硬碟技術

也就說小小一台 1TB 2.5”(6.35 cm) 硬碟的磁片,表面塗布了高達 8,796,093,022,208 bit = 8兆粒(磁芯),(數年前已改用更先進的薄膜科技),可見其極精密,誤差是以奈米 nm 計,想像下每一磁芯是多細小。接下來是硬碟讀寫磁頭,當硬碟 Power on 時,磁頭即漂浮起來在磁片表面快速移動,類似『磁浮列車』,如此因不接觸,磁頭才可以快速來回讀取資料,因不接觸磁片表面才不至被刮傷,理論上如磁片無刮傷,資料是得以永久保存。而磁頭漂浮在磁片表面,太低會刮傷磁片表面,太高則訊號太弱,設定的飛行高度約髮徑的 1/1,000。不論是磁片,磁頭都非常精密不可有雜質,所以全程一定需在高潔淨無塵室內製造生產,不可被污染。所以硬碟資料救援公司必備的第一項設備就是『原廠等級的無塵室』。

硬碟技術原理
硬碟讀寫頭 Read / Write Head
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