為什么計(jì)算機(jī)在高海拔地區(qū)容易罷工?
山水幾程
硬盤的盤體是密封的,我們?cè)谟脖P表面可以看到一個(gè)透氣孔,這個(gè)透氣孔使硬盤內(nèi)部氣壓與外部大氣壓保持一致。當(dāng)海拔升高時(shí),氣壓和空氣密度降低,導(dǎo)致提升磁頭的力變小。磁頭與高速旋轉(zhuǎn)的盤片就會(huì)發(fā)生接觸,會(huì)造成硬盤一定的物理?yè)p壞,所以計(jì)算機(jī)就會(huì)罷工。
中國(guó)的青藏高原是世界上最高的高原,去過那兒的朋友會(huì)說,在那里計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)罷工,因?yàn)橛脖P出了故障。原來,硬盤廠家對(duì)所有型號(hào)的計(jì)算機(jī)硬盤都規(guī)定有一個(gè)允許使用的最大海拔高度。
之所以有這樣的規(guī)定,要從計(jì)算機(jī)的硬盤結(jié)構(gòu)說起。1956 年IBM 公司的工程小組制成了世界上第一臺(tái)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng),1968 年采用溫徹斯特技術(shù)制造的硬盤問世,被稱為溫盤。溫徹斯特技術(shù)至今仍然是硬盤制作的主流技術(shù),它的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是:在工作時(shí)圓形的盤片高速旋轉(zhuǎn),磁頭懸浮在盤片上方進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取而不與盤片接觸。
因?yàn)楸P體是密封的,所以我們買到的硬盤并不能直接看到里面的盤片。硬盤包括盤片、 磁頭、電機(jī)、 電路板等部件。有的硬盤里只有一張盤片,有的則有多張盤片,它們都被安裝在一個(gè)固定的轉(zhuǎn)軸上,工作的時(shí)候在電機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速是決定硬盤傳輸速率的關(guān)鍵因素之一。
盤片上有一層很薄的磁性介質(zhì)層,數(shù)據(jù)就記錄在這一層上。當(dāng)需要從硬盤讀寫數(shù)據(jù)時(shí),磁盤開始旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到額定速度時(shí),磁頭就會(huì)因盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流而抬起,這時(shí)磁頭才向盤片存放數(shù)據(jù)的區(qū)域移動(dòng)。盤片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流相當(dāng)強(qiáng),足以使磁頭被托起,并與盤面保持一個(gè)微小的距離。這個(gè)距離越小,磁頭讀寫數(shù)據(jù)的靈敏度就越高。早期設(shè)計(jì)的磁盤驅(qū)動(dòng)器使磁頭保持在盤面上方幾微米處飛行。現(xiàn)在的水平已經(jīng)達(dá)到幾個(gè)納米,相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的千分之一。磁頭處于飛行狀態(tài)可以使其和磁性介質(zhì)層避免相互損傷, 所以在工作時(shí)筆記本電腦盡量不要移動(dòng)顫抖。當(dāng)然,磁頭也不能離盤面太遠(yuǎn),否則就不能使磁頭受到足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)來讀出盤上的數(shù)據(jù)了。
硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭的飛行懸浮高度低、 速度快,一旦有小塵埃進(jìn)入硬盤密封腔內(nèi),或者因受到震動(dòng)導(dǎo)致磁頭與盤體發(fā)生碰撞,就可能造成數(shù)據(jù)丟失,甚至造成磁頭和盤體的損壞。因此,硬盤的盤體是密封的,我們?cè)谟脖P表面可以看到一個(gè)透氣孔,它經(jīng)由一個(gè)高效過濾器和盤體相通,用以保證盤體內(nèi)部的潔凈無(wú)塵,確保硬盤安全使用。
這個(gè)透氣孔使硬盤內(nèi)部氣壓與外部大氣壓保持一致。當(dāng)海拔升高時(shí),氣壓和空氣密度降低,導(dǎo)致提升磁頭的力變小。當(dāng)氣壓下降到一定程度的時(shí)候,磁頭與高速旋轉(zhuǎn)的盤片就會(huì)發(fā)生接觸,會(huì)造成硬盤一定的物理?yè)p壞,所以計(jì)算機(jī)就會(huì)“罷工”啦。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,已經(jīng)出現(xiàn)了固態(tài)硬盤,其結(jié)構(gòu)和溫徹斯特硬盤完全不同,沒有磁盤片和電機(jī),因此不會(huì)受到氣壓、振動(dòng)等因素的影響,但是相對(duì)傳統(tǒng)的溫徹斯特硬盤,其價(jià)格目前還很昂貴,而且使用壽命與存儲(chǔ)容量都很有限,因此還未普及,相信將來固態(tài)硬盤將大有用武之地。