[科普中国]-娇气的硬盘

计算机已经成为我们生活中不可缺少的工具。它把我们的生活变得快速、便捷的同时，也让我们对它越来越依赖。计算机的稳定性会严重影响我们的生活。此外，随着计算机的应用领域越来越广，对于计算机的性能要求也越来越严格。

计算机处理数据都需要系统和软件协同工作，系统和软件又都储存在硬盘上。如果硬盘不能正常读写数据，计算机是不能正常工作的。因为硬盘有一定的适用范围，所以极限环境下计算机经常不能工作。例如，在世界上最高的高原——中国青藏高原上，计算机经常罢工。为什么会出现这种情况呢？这还要从硬盘的结构说起。

青藏高原

1956年IBM公司的工程小组制成了世界上第一台磁盘存储系统（IBM 350 RAMAC）它是现代硬盘的雏形，相当于两个冰箱的体积，不过其存储容量只有5MB。1973年，IBM研制成功了一种新型的硬盘IBM334。这种硬盘采用的是温彻斯特技术制造，所以被称为温盘。温彻斯特技术至今仍然都是机械硬盘制作的主流技术。它的主要特点是磁头并不与盘片接触。

我们买到的机械硬盘都是密封的，所以不能直观地看到机械硬盘的结构。一般来说，机械硬盘包括盘片、磁头、电机、电路板等硬件。

机械硬盘

机械硬盘工作时，盘片在电机带动下高速旋转。转速高低是决定硬盘传输速率的关键因素之一。硬盘的盘片上有一层很薄的磁性介质层，数据就记录在这一层介质层上。当需要硬盘读写数据时，磁盘就开始旋转。旋转速度达到额定速度时，磁头就会因盘片旋转产生气流而抬起，这时候磁头才向盘片存放数据的区域移动。盘片旋转产生的气流相当强，足以使磁头被托起，并与盘面保持一个微小的距离。这个距离越小，磁头读写数据越灵敏。

硬盘经过一代代发展，磁头与盘片的距离从早期设计的几微米到现在的几纳米。硬盘工作时磁头的悬浮可以避免与盘面介质层互相损伤，这样就避免形成所谓的坏道，丢失数据和破坏硬盘。所以，当笔记本电脑正在工作时，尽量不要移动。当然如果磁头距离盘片过远，磁头灵敏度会大幅度降低，严重时更是无法读写。

空气过滤片的作用是用来过滤硬盘透气孔进入的空气，保证硬盘内部的洁净无尘，确保硬盘的安全使用。因为硬盘有透气孔的存在，所以硬盘内部和外部环境的大气压保持一致。当海拔升高时，气压和空气密度降低，盘片高速旋转的气流将无法托起磁头。从而导致磁头和盘面介质层接触，造成硬盘的损坏。所以，计算机在高海拔的情况下会“罢工”。

固态硬盘

随着科技不断发展，固态硬盘应运而生。现在市面上出现的硬盘大致分为三类：固态硬盘、机械硬盘、混合硬盘。固态硬盘的价格相对较高，但是适应各种环境能力的较强。机械硬盘相对来说价格便宜，技术成熟。

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