硬盤的工作原理

1 .筆記本電腦硬盤的工作原理

　　硬盤利用特定磁粒子的極性記錄數據。磁頭在讀取數據時，將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號，然后利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據;寫的操作正好與此相反。

　　另外，硬盤中還有一個存儲緩沖區，是為協調硬盤與主機在數據處理速度上的差異而設。由于硬盤的結構比軟盤復雜，所以其格式化也比軟盤復雜，分為低級格式化、硬盤分區、高級格式化及建立文件系統。　　硬盤驅動器加電正常工作后，利用控制電路中的單片機初始化模塊完成初始化，此時磁頭置于盤片中心位置。初始化后，主軸電機將啟動并以高速旋轉，裝載磁頭的小車機構移動將浮動磁頭置于盤片表面的00 道，處于等待命令的啟動狀態。

　　當接口電路接收到電腦系統傳來的命令信號后通過前置放大控制電路驅動音圈電機發出磁信號。根據感應阻值變化的磁頭正確定位盤片數據信息，并將接收后的數據信息解碼通過放大控制電路傳輸到接口電路，反饋給主機系統完成命令操作。結束硬盤操作的斷電狀態在反力矩彈簧的作用下將浮動磁頭駐留到盤面中心。

　　2 .筆記本電腦硬盤結構

　　由于受到筆記本電腦尺寸的限制，筆記本電腦硬盤也不能做得很大。第一代產品面世之時，筆記本電腦硬盤的 17mm的厚度幾乎沒有什么機型可以裝配，還有過高的發熱量和噪聲等。在第二代產品中，硬盤廠商將這個厚度降到了 12.5mm 。12.5mm 可以使 4200r/min 硬盤順利地裝入普通筆記本電腦，但是對筆記本電腦不斷向超輕薄方向發展的趨勢，它卻難有作為。

　　在過去的兩年中，筆記本硬盤 12.5mm 產品已經逐漸被 9.5mm產品所替代。這樣就為輕薄筆記本電腦的發展奠定了基礎。但這還只是厚度的改變，其外形并沒有發生改變，它們仍然都是 2.5英寸的硬盤。也就是說，它們的盤片大小都是一樣的。

　　就在 2.5 英寸 9.5mm 的硬盤正在大行其道時， 1.8 英寸的硬盤悄然走入了人們的視野。可以說，目前 1.8英寸筆記本硬盤技術已經成熟。它對超輕薄筆記本電腦的發 展提供了必要的條件。

　　3 .筆記本電腦硬盤接口

　　硬盤接口一直是人們關心的技術，隨著筆記本電腦其他配件(如 CPU、內存、顯示等子系統)性能的大步邁進，硬盤的接口傳輸率越來越體現出它在整個電腦系統的瓶頸效應，硬盤接口問題越來越受到人們的關注。硬盤接口有電源接口與數據接口，其中電源插口與主機電源相連，為硬盤提供電力。數據接口則是硬盤數據和主板控制器之間傳輸交換的紐帶，根據連接方式的差異分為IDE ( Integrated Drive EleCTRonICs )與 EIDE 接口等。

　　現在的筆記本硬盤采用的都是 IDE 接口技術，實際上是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅動器，我們常說的 IDE 接口，也叫 ATA (Advanced Technology Attachment )接口。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數目與長度，數據傳輸的可靠性得到了增強，硬盤制造起來變得相對簡單，廠商不需要再擔心自己生產的硬盤控制器的兼容性，對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。

　　隨著技術的不斷更新， IDE 接口不斷推出各種新的技術指標 ATA-1 ～ ATA-4 直到最新的 Serial ATA 接口(即串行 ATA)， ATA-4 (包含 Ultra ATA 、 Ultra DMA 、 Ultra DMA/33 、 Ultra DMA/66四種技術標準)接口這個新標準將 PIO-4 下的最大數據傳輸率提高了一倍，達到 33Mb/s ，或更高的 66Mb/s 。它還在總線占用上引入了新的技術，使用 PC 的 DMA 通道減少了 CPU 的處理負荷。要使用 Ultra-ATA ，需要一個空閑的 PCI擴展槽，其中的 Ultra ATA/66 (即 Ultra DMA/66 )是目前主流筆記本硬盤采用的接口類型，其支持最大外部數據傳輸率為66.7Mb/s 。

　　新的 Serial — ATA (即串行 ATA )是 Intel公司采用的接口類型，就如其名所示，它以連續串行的方式傳送資料，在同一時間點內只會有 1位數據傳輸，此做法能減小接口的針腳數目，用四個針就完成了所有的工作(第 1 針發出、第 2 針接收、第 3 針供電、第 4針地線)。這樣的做法能降低電力消耗，減小發熱量。最新的硬盤接口類型 ATA-100 就是 Seri