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電腦硬碟裡面有什麼材料

發布時間:2022-09-12 04:46:29

㈠ 電腦硬碟是由什麼材料製造的,利用學過的物理知識解釋其工作原理

硬碟是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
硬碟有固態硬碟(SSD 盤,新式硬碟)、機械硬碟(HDD 傳統硬碟)、混合硬碟(HHD 一塊基於傳統機械硬碟誕生出來的新硬碟)。SSD採用快閃記憶體顆粒來存儲,HDD採用磁性碟片來存儲,混合硬碟(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬碟和快閃記憶體集成到一起的一種硬碟。絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。
磁頭復位節能技術:通過在閑時對磁頭的復位來節能。
多磁頭技術:通過在同一碟片上增加多個磁頭同時的讀或寫來為硬碟提速,或同時在多碟片同時利用磁頭來讀或寫來為磁碟提速,多用於伺服器和資料庫中心。
作為計算機系統的數據存儲器,容量是硬碟最主要的參數。
硬碟的容量以兆位元組(MB/MiB)、千兆位元組(GB/GiB)或百萬兆位元組(TB/TiB)為單位,而常見的換算式為:1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬碟廠商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系統,就依舊以「GB」字樣來表示「GiB」單位(1024換算的),因此我們在BIOS中或在格式化硬碟時看到的容量會比廠家的標稱值要小。
硬碟的容量指標還包括硬碟的單碟容量。所謂單碟容量是指硬碟單片碟片的容量,單碟容量越大,單位成本越低,平均訪問時間也越短。
一般情況下硬碟容量越大,單位位元組的價格就越便宜,但是超出主流容量的硬碟略微例外。
在我們買硬碟的時候說是500G的,但實際容量都比500G要小的。因為廠家是按1MB=1000KB來換算的,所以我們買新硬碟,比買時候實際用量要小點的。

物理結構
磁頭
磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,達到每平方英寸200MB,而使用傳統的磁頭只能達到每平方英寸20MB,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸開始普及。
磁軌
當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。磁軌的磁化方式一般由磁頭迅速切換正負極改變磁軌所代表的0和1。
扇區
磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。
柱面
硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤單面上的磁軌數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面,由於每個盤面都只有自己獨一無二的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。

㈡ 硬碟的內部存儲盤是什麼材質做的

你好!
材質有玻璃、鋁合金等。
存儲原理:存儲介質上塗上磁性材料,磁頭可以改變每一小單元的磁極,以此來標記0和1。磁頭同時也能讀取磁極方向。(就像磁帶磁頭的原理)
如有疑問,請追問。

㈢ 電腦硬碟中含有貴重金屬嗎

有要麼能賣那麼貴嗎就是因為有所以才金貴嗎!

㈣ 電腦硬碟有哪些組成部分

1.盤體

盤體從物理的角度分為磁面(Side)、磁軌(Track)、柱面(Cylinder)與扇區(Sector)等4個結構。磁面也就是組成盤體各碟片的上下兩個盤面,第一個碟片的第一面為0磁面,下一個為1磁面;第二個碟片的第一面為2磁面,以此類推……。磁軌也就是在格式化磁碟時碟片上被劃分出來的許多同心圓。最外層的磁軌為0道,並向著磁面中心增長。事實上,硬碟的盤體結構與大家熟悉的軟盤非常類似。只不過其碟片是由多個重疊在一起並由墊圈隔開的碟片組成,而且碟片採用金屬圓片(IBM曾經採用玻璃作為材料),表面極為平整光滑,並塗有磁性物質。

2.讀寫磁頭組件

讀寫磁頭組件由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。在具體工作時,磁頭通過傳動手臂和傳動軸以固定半徑掃描碟片,以此來讀寫數據。磁頭是集成工藝製成的多個磁頭的組合,採用非接觸式結構。硬碟加電後,讀寫磁頭在高速旋轉的磁碟表面飛行,飛高間隙只有0.1~0.3μm,可以獲得極高的數據傳輸率。新型MR(Magnetoresistive heads) 磁阻磁頭採用讀寫分離的磁頭結構,寫操作時使用傳統的磁感應磁頭,讀操作則採用MR磁頭。

3.磁頭驅動機構

對於硬碟而言,磁頭驅動機構就好比是一個指揮官,它控制磁頭的讀寫,直接為傳動手臂與傳動軸傳送指令。磁頭驅動機構主要由音圈電機、磁頭驅動小車和防震動機構組成。磁頭驅動機構對磁頭進行正確的驅動,在很短的時間內精確定位到系統指令指定的磁軌上,保證數據讀寫的可靠性。一般而言,磁頭機構的電機有步進電機、力矩電機和音圈電機三種,現在硬碟多採用音圈電機驅動。音圈是中間插有與磁頭相連的磁棒的的線圈,當電流通過線圈時,磁棒就會發生位移,進而驅動裝載磁頭的小車,並根據控制器在盤面上磁頭位置的信息編碼來得到磁頭移動的距離,達到准確定位的目的。

4.主軸組件

硬碟的主軸組件主要是軸承和馬達,可以籠統地認為軸承決定一款硬碟的噪音表現,而馬達決定性能。當然,這樣說並不完全,但是基本上表達了這兩項內容在硬碟中的重要地位。從滾珠軸承到油浸軸承再到液態軸承,硬碟軸承處於不斷的改良當中,目前液態軸承已經成為絕對的主流市場。由於採用液體作為軸承,所以金屬之間不直接摩擦,這樣一來除了延長了主軸點解的壽命、減少發熱之外,最重要一點是實現了硬碟雜訊控制的突破。不過需要指出的是,採用液態軸承對於性能並沒有任何好處,甚至反而會延長尋道時間。對於PC設備而言,似乎噪音與性能是一對永遠難以平衡的矛盾。

㈤ 請問電腦硬碟指的是什麼東西

硬碟是一種主要的電腦存儲媒介,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。不過,現在可移動硬碟越來越普及,種類也越來越多。
絕大多數台式電腦使用的硬碟要麼採用
IDE
介面,要麼採用
SCSI
介面。SCSI
介面硬碟的優勢在於,最多可以有七種不同的設備可以聯接在同一個控制器面板上。由於硬碟以每秒3000—10000轉的恆定高速度旋轉,因此,從硬碟上讀取數據只需要很短的時間。在筆記本電腦中,硬碟可以在空閑的時候停止旋轉,以便延長電池的使用時間。老式硬碟的存儲容量最小隻有
5MB,而且,使用的是直徑達12英寸的碟片。現在的硬碟,存儲容量高達數十
GB,台式電腦硬碟使用的碟片直徑一般為3.5英寸,筆記本電腦硬碟使用的碟片直徑一般為2.5英寸。新硬碟一般都在裝配工廠中經過低級格式化,目的在於把一些原始的扇區鑒別信息存儲在硬碟上。

㈥ 硬碟的內部磁碟是什麼材料做

硬碟目前有兩類
1、機械硬碟內部硬碟碟片是以堅固耐用的材料為盤基,將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上,表面被加工的相當平滑。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。
2、SSD的主體其實就是一塊PCB板,而這塊PCB板上最基本的部件就是控制晶元,緩存晶元和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。

㈦ 電腦硬碟的構造

結構
硬碟(hard disk)是計算機中最重要的存儲器之一。計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上。因為硬碟存儲的容量較大,區別於內存、光碟。硬碟是電腦上使用使用堅硬的旋轉碟片為基礎的存儲設備。它在平整的磁性表面存儲和檢索數字數據。

物理結構

磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。

硬碟
而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,達到200MB/英寸2,而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。

磁軌

當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,

垂直記錄時磁顆粒狀態表示
磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。

磁碟表面塗有做為紀錄使用的磁性介質,其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變,並且在改變之後可以穩定的保持,系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因為所有的操作均是在微觀情況下進行,所以如果硬碟在高速運行的同時受到外力的震盪,將會有可能因為磁頭拍擊磁碟表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外,磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性,而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性,也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是,磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高,它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。

扇區

磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。

柱面

硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。

邏輯結構

硬碟的容量還非常小的時候,人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads),柱面數(Cylinders),扇區數(Sectors),以及相應的定址方式。

其中:磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲);柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲);每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。所以磁碟最大容量為:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

在 CHS定址方式中,磁頭,柱面,扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。

基本 Int 13H 調用簡介

BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用,它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位,讀寫,校驗,定位,診,格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式, 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 位元組為單位)。

㈧ 電腦硬碟是由什麼做成的請用學過的物理知識解釋原理

由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。

絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。早期的硬碟存儲媒介是可替換的,不過今日典型的硬碟是固定的存儲媒介,被封在硬碟里 (除了一個過濾孔,用來平衡空氣壓力)。

(8)電腦硬碟裡面有什麼材料擴展閱讀

硬碟的轉速:是指硬碟主軸電機的轉動速度,一般以每分鍾多少轉來表示(RpM),硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,等待時間也就越短。

硬碟的數據傳輸率:數據傳輸率,它又包括了外部數據傳輸率,和內部數據傳輸率兩種,常說的ATA100中的100就代表著這塊硬碟的外部數據傳輸率理論值是100MB/s,指的是電腦通過數據匯流排從硬碟內部緩存區中所讀取數據的最高速率。

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