為什麼計算機在高海拔地區容易罷工?
硬碟的盤體是密封的,我們在硬碟表面可以看到一個透氣孔,這個透氣孔使硬碟內部氣壓與外部大氣壓保持一致。當海拔升高時,氣壓和空氣密度降低,導致提升磁頭的力變小。磁頭與高速旋轉的碟片就會發生接觸,會造成硬碟一定的物理損壞,所以計算機就會罷工。
中國的青藏高原是世界上最高的高原,去過那兒的朋友會說,在那裡計算機經常會罷工,因為硬碟出了故障。原來,硬碟廠家對所有型號的計算機硬碟都規定有一個允許使用的最大海拔高度。
之所以有這樣的規定,要從計算機的硬碟結構說起。1956 年IBM 公司的工程小組製成了世界上第一臺磁碟儲存系統,1968 年採用溫徹斯特技術製造的硬碟問世,被稱為溫盤。溫徹斯特技術至今仍然是硬碟製作的主流技術,它的主要結構特點就是:在工作時圓形的碟片高速旋轉,磁頭懸浮在碟片上方進行資料讀取而不與碟片接觸。
因為盤體是密封的,所以我們買到的硬碟並不能直接看到裡面的碟片。硬碟包括碟片、 磁頭、電機、 電路板等部件。有的硬盤裡只有一張碟片,有的則有多張碟片,它們都被安裝在一個固定的轉軸上,工作的時候在電機帶動下高速旋轉。轉速是決定硬碟傳輸速率的關鍵因素之一。
碟片上有一層很薄的磁性介質層,資料就記錄在這一層上。當需要從硬碟讀寫資料時,磁碟開始旋轉。旋轉速度達到額定速度時,磁頭就會因碟片旋轉產生氣流而抬起,這時磁頭才向盤片存放資料的區域移動。碟片旋轉產生的氣流相當強,足以使磁頭被托起,並與盤面保持一個微小的距離。這個距離越小,磁頭讀寫資料的靈敏度就越高。早期設計的磁碟驅動器使磁頭保持在盤面上方几微米處飛行。現在的水平已經達到幾個奈米,相當於人類頭髮直徑的千分之一。磁頭處於飛行狀態可以使其和磁性介質層避免相互損傷, 所以在工作時筆記本電腦儘量不要移動顫抖。當然,磁頭也不能離盤面太遠,否則就不能使磁頭受到足夠強的磁場來讀出盤上的資料了。
硬碟驅動器磁頭的飛行懸浮高度低、 速度快,一旦有小塵埃進入硬碟密封腔內,或者因受到震動導致磁頭與盤體發生碰撞,就可能造成資料丟失,甚至造成磁頭和盤體的損壞。因此,硬碟的盤體是密封的,我們在硬碟表面可以看到一個透氣孔,它經由一個高效過濾器和盤體相通,用以保證盤體內部的潔淨無塵,確保硬碟安全使用。
這個透氣孔使硬碟內部氣壓與外部大氣壓保持一致。當海拔升高時,氣壓和空氣密度降低,導致提升磁頭的力變小。當氣壓下降到一定程度的時候,磁頭與高速旋轉的碟片就會發生接觸,會造成硬碟一定的物理損壞,所以計算機就會“罷工”啦。
隨著技術的不斷髮展,已經出現了固態硬碟,其結構和溫徹斯特硬碟完全不同,沒有磁碟片和電機,因此不會受到氣壓、振動等因素的影響,但是相對傳統的溫徹斯特硬碟,其價格目前還很昂貴,而且使用壽命與儲存容量都很有限,因此還未普及,相信將來固態硬碟將大有用武之地。
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