信息记录材料磁记录

信息记录材料磁记录第一页，共九十二页，2022年，8月28日§2磁记录§2-1磁记录概述

§2-2磁记录材料§2-3磁记录技术

§2-4磁介质存储器§2-5磁记录发展趋势第二页，共九十二页，2022年，8月28日§2-1磁记录概述一、磁记录的起源标志性事件：人们一般认为磁记录是从1898年丹麦人普尔生(ValdemarPoulsen)发明钢丝录音机开始的。这是磁记录技术的开端！人们称他为“磁记录之父”第三页，共九十二页，2022年，8月28日一、磁记录的起源时间：1888年—早在普尔生发明磁性录音机十年前人物：美国人奥·史密斯(0berlinSmith)事件：发表了关于磁性录音可能性的论文观点：史密斯认为将随时间变化的声音转换为电流进而转换为磁性的变化而被记录，再以相反的过程重放是可行的意义：这一观点为今天的磁记录奠定了基础第四页，共九十二页，2022年，8月28日时间：1898年人物：普尔生事件：发明钢丝录音机，即在钢丝上记录声音，再把它再生出来，并用听筒听所录的声音意义：标志着磁记录技术的开端一、磁记录的起源第五页，共九十二页，2022年，8月28日一、磁记录的起源时间：1900年人物：普尔生事件：在巴黎万国博览会上，展出“钢丝录音机”这一发明，轰动了整个博览会。后续：由于钢丝录音机发出的声音太小，后来他又发现使用一定的直流电流通过电磁铁可以得到较大的输出，于是在1907年他又发明了直流偏磁的录音方式第六页，共九十二页，2022年，8月28日二、磁记录的发展历程1.模拟磁记录通过磁头把输入的电流信号转化为变化的磁场来磁化磁介质，并通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号输出（或把信号擦除）2.数字磁记录将数字代码信息以电流的形式输入到磁头线圈中，形成磁场后磁化磁介质，并以磁化状态的形式保存在磁记录介质上。通过磁头把磁介质上的磁信号转换成电信号，再还原成数字形式输出第七页，共九十二页，2022年，8月28日1.模拟磁记录的发展①磁录音发展

A．钢丝录音机：1898——20th30’sB．磁带录音机：20th30’s~50’s——至今推动磁性录音机达到实用程度美国人L．DeForest1906年发明三极管和1912年发明放大器之后20世纪30年代初人们又发现了交流偏磁的方法，显著地改进了钢丝录音机的质量，在磁记录的发展史上迈出了关键的一步第八页，共九十二页，2022年，8月28日①磁录音发展20世纪30年代初德国的弗勒姆完成了塑料带上涂布磁性粉末代替钢丝录音的塑料磁带1935年德国人发明环形磁头后，出现了最早的磁带录音机带基：塑料带基、醋酸纤维素带基、聚酯薄膜磁粉：氧化铁磁粉（Fe2O3）、γ-Fe2O3针状磁粉磁带代替了钢丝以后，提高了记录密度，改善了信噪比和动态范围，显著地提高了记录性能第九页，共九十二页，2022年，8月28日①磁录音发展1940年，发明了超音频偏磁法，较好地解决了磁性录音系统的失真和噪声问题1945年，美国M．Carmras开发成功了以α-FeOOH为起始原料的、经水热合成后制成的γ-Fe2O3针状磁粉，并采用了外加静磁场的磁定向技术，使磁带各项特性显著改善第十页，共九十二页，2022年，8月28日①磁录音发展第二次世界大战后，磁记录技术，特别是涂敷γ-Fe2O3磁粉的技术得到了突飞猛进的发展1947年，美国3M公司研制的在醋酸纤维素带基上涂布γ-Fe2O3磁粉的NOlll型磁带开始销售在一些国家中实现了磁带录音机的商品化许多国家的广播事业也广泛采用磁带录音技术1951年美国DuPont公司的Mylar聚酯薄膜开始用作磁带带基，为磁记录材料的薄型化、小型化、大容量和慢速高密度发展开辟了道路。第十一页，共九十二页，2022年，8月28日②磁录像发展20世纪50年代是磁记录进入图像记录的时代1956年，美国Ampex公司研制出世界上公认的用于电视广播系统的第一台彩色录像机。1963年荷兰Philips公司开发出3.81mm盒式录音机和录音磁带，逐步取代盘式录音系统1975年日本sony公司发明Betamax家用录像机1976年JVC公司发明VHS家用录像机家用录像机的普及促进了磁带消费的急速增长录像磁带和录像机成为电视广播的关键设备第十二页，共九十二页，2022年，8月28日2.数字磁记录的发展1947年开始用磁记录方式来存储计算机数字信号从50年代开始，将数字信号存储在磁性材料表面就成为计算机大容量存储器的标准方式磁芯、磁盘（软、硬）、磁鼓和磁带一直是计算机中的重要记忆元件发展趋势：高密度、大容量、小型微型化第十三页，共九十二页，2022年，8月28日A．磁带初期的计算机磁带是1953年美国IBM公司发表的1/2英寸宽的开盘带，记录密度仅为100bpi，1973年就达到6250bpi，以后各种小型盒式带陆续引入计算机系统19世纪八十年代后，用于大型计算机的大容量的卡盘式计算机磁带相继实现商品化1984年的IBM3480卡式计算机磁带，存储量达200MB1991年的IBM3490E型，存储量可达800MB1995年商品化IBM3590型，存储容量高达10GB优点：可以更换磁带。缺点：工作方式为串行存取，取数据等待时间过长第十四页，共九十二页，2022年，8月28日B．磁鼓由于磁带串行存取的工作方式，取数的等待时间太长，不能满足计算机快速数据交换的需要为了提高数据传输率，发明了磁鼓1954年美国IBM公司制造的IBM650型磁鼓缺点：体积庞大，记录密度低，且存储容量小

第十五页，共九十二页，2022年，8月28日C．硬磁盘硬磁盘起源于1956年美国IBM研制成的IBM350型硬磁盘存储器，存储量为40MB1975年被IBM3340型(温彻斯特盘，简称温盘)

1976年研制出存储容量为317MB的IMB3350系统1980年投放市场的IBM3380硬磁盘机存储容量高达252MB盘片尺寸从14英寸逐步缩小到8英寸、5.25英寸，直至主流为3.5英寸笔记本电脑用的硬盘更小为2.5、1.8英寸等第十六页，共九十二页，2022年，8月28日D．软磁盘发展方向—高密度、大容量、小型微型化1972年，美国IBM公司研制成8英寸单面单密度软磁盘FD，应用于3470数据存储系统。1976年、美国Shugart公司研制成5.25英寸小型软磁盘MD。双面倍密度1980年，日本Sony公司开发出3.5英寸微型软磁盘MF，后来被定为世界微型磁盘的标准，成为数据磁记录介质的主流第十七页，共九十二页，2022年，8月28日三、磁记录的特点磁记录的优点：a．存储的内容不易丢失，可长期保存b．存储密度不断提高，存储的每一位信息占用的面积很小，存储容量增大，能满足计算机的发展需要c．写入、读出的速度比较快，而且可以盖写，具有重复使用性能d．价格相对较低第十八页，共九十二页，2022年，8月28日三、磁记录的特点磁记录的缺点：存取速度不够快，数据传输率比较低磁头与磁介质的相对运动为机械运动，易磨损，寿命有限；存取速度进一步提高受到限制；对机械加工的精度要求高体积相对较大目前，磁表面存储器正面临光盘和U盘等的挑战第十九页，共九十二页，2022年，8月28日§2-2磁记录材料磁记录材料(magneticrecordingmaterial)利用磁特性和磁效应输入（写入）、记录、存储和输出（读出）信息的磁性材料

主要包括：磁记录介质材料主要完成信息的记录和存储功能磁头材料主要完成信息的写入和读出功能第二十页，共九十二页，2022年，8月28日一、物质的磁性与磁化

1.几个基本概念

磁畴

磁场强度H、磁感应强度B、磁导率μ磁化、剩磁

2.铁磁性物质的磁化磁滞回线

3.铁磁材料分类

软磁材料硬磁材料第二十一页，共九十二页，2022年，8月28日1.几个基本概念

磁畴在铁磁性物质内有许多自发磁化区域，在同一区域内，当原子的磁矩方向相同时即达到饱和磁化这种小区域称为磁畴

磁场强度（H）表示磁场各点磁力大小和方向的量

磁感应强度（B）磁感应强度与相垂直的面积的乘积叫该面积的磁通量，单位面积上的磁通量称为磁感应强度

磁导率（μ）磁感应强度与磁场强度的比值，即：μ=B/H第二十二页，共九十二页，2022年，8月28日

磁化铁磁性物质受外加磁场的作用而具有磁性，即铁磁材料被磁化具体而言，指铁磁材料在外磁场的作用下，磁畴内的原子磁矩趋向于外磁场方向整齐排列

剩磁当外磁场撤除后，铁磁材料仍保留有一定的磁性，称为剩磁第二十三页，共九十二页，2022年，8月28日2.铁磁性物质的磁化

初始状态

当外磁场未作用时，铁磁材料未被磁化此时：H=0，B=0接下来，将经历的状态：

初始→饱和→剩磁→归零→反向饱和→……第二十四页，共九十二页，2022年，8月28日初始→饱和外加一磁场作用，当H↑时，使得B↑；B随曲线OVP上升到达P点；此时，H=Hm，B=Bm；此后，再增大H值，B值也不再增加第二十五页，共九十二页，2022年，8月28日饱和→剩磁当H↓时，随之B↓；但不是沿着原来的轨迹返回零点，而是沿着另一段曲线减小到Br；当H=0时，B=Br；Br称为剩余磁感应强度这种现象称为剩磁现象第二十六页，共九十二页，2022年，8月28日剩磁→归零要使B值减小为零,需加一反向的磁场随反向磁场逐渐增强，B值逐渐减小；当H=-Hc时,B=0Hc称为矫顽力,即：矫正部分剩磁所需的磁力第二十七页，共九十二页，2022年，8月28日→反向饱和当反向磁场继续增强时，铁磁性物质被反向磁化；当H=-Hm时,B=-Bm；

即达到“反向饱和”状态。第二十八页，共九十二页，2022年，8月28日→剩磁反向饱和后再令H=0时,B=-Br第二十九页，共九十二页，2022年，8月28日→归零

要使B值从-Br减为零；则又需加一磁场；当H=Hc时,B=0第三十页，共九十二页，2022年，8月28日“磁滞回线”令H↑，则B↑；当H=Hm时，B=Bm；即回到饱和状态；这种现象叫做：“磁滞现象”；该过程形成的闭合曲线，叫做：“磁滞回线”第三十一页，共九十二页，2022年，8月28日小结：

磁滞现象在外磁场作用的过程中，磁感应强度B的变化总是落后于磁场强度H的变化这种现象称为磁滞现象

表征磁记录介质磁性的主要参量：

Bm―最大饱和磁化强度Br―剩余磁感应强度Hc―最大矫顽力第三十二页，共九十二页，2022年，8月28日剩余磁感应强度Br

表示外磁场撤销后，铁磁材料保留磁性的强弱

Br越大，表明铁磁材料保留磁性越强

剩磁状态反应了铁磁性物质具有记忆的特性；

矫顽力反映了这种记忆能力的可靠性和稳定性；

Hc越大，表明越可靠和稳定第三十三页，共九十二页，2022年，8月28日3.铁磁材料分类

铁磁性材料分类

①软磁性材料当外磁场撤销后，立即回到未磁化状态；②硬磁性材料当外磁场撤销后，仍保持磁化状态。第三十四页，共九十二页，2022年，8月28日①软磁性材料的特点

磁导率μ(μ=B/H)大；矫顽力Hc小；磁滞回线呈细长条状；这种材料容易磁化，但退磁也容易；适合做磁头材料！第三十五页，共九十二页，2022年，8月28日②硬磁性材料的特点

磁导率μ(μ=B/H)小；矫顽力Hc大；磁滞回线较宽，接近矩形（短粗胖型）；这种材料磁化后能保留较强的剩磁，而且不容易被消除；适合做磁性记录介质材料！第三十六页，共九十二页，2022年，8月28日磁记录基础磁滞现象、电磁感应现象是磁记录的基础记录介质属硬磁材料，即远离磁头之后，会在介质中留下剩磁Br；如果介质中各点的Br值依次与记录电流成比例的变化，就可实现磁记录过程！磁记录就是电信号通过磁头产生的磁场，在磁性介质上使微小磁粉（粒子）磁化产生剩磁，并与电信号波形相对应地排列起来的过程。第三十七页，共九十二页，2022年，8月28日第三十八页，共九十二页，2022年，8月28日二、磁记录介质材料

磁记录介质材料

指主要完成信息的记录和存储功能的材料将磁性材料薄薄地涂布在基体表面制成本部分主要讨论两个问题1.对磁记录介质材料的要求

2.磁记录介质材料的种类第三十九页，共九十二页，2022年，8月28日1.对磁记录介质材料的要求①具有硬磁特性，要求具有较高的剩磁Br值，适当的矫顽力Hc值，磁滞回线接近矩形；②磁层表面组织致密，厚薄均匀，平整光滑，无针孔麻点，能经受磁头碰撞和摩擦而不划伤表面；③记录密度高；磁层越薄，记录密度越高；④对周围环境的温度、湿度变化不敏感，无明显的加热退磁现象，能长期保持磁化状态；⑤输出信号幅度大，分辨率高，噪声低；⑥价格低廉，易于高效率生产第四十页，共九十二页，2022年，8月28日上述性能的实现不但取决于磁性材料的特性，而且取决于生产工艺水平如何减少磁层厚度，是提高记录密度，扩大存储容量的关键环节之一！磁层越薄，则垂直磁场小，从而磁扩散面积小，因此记录密度高第四十一页，共九十二页，2022年，8月28日2.磁记录介质材料的种类常用磁记录介质主要有γ-Fe2O3系、CrO2系、Fe-Co系和Co-Cr系材料等；按形态分类：⑴颗粒涂布型材料⑵连续薄膜型材料第四十二页，共九十二页，2022年，8月28日⑴颗粒涂布型材料制造工艺形态是一些针状的磁粉金属氧化物：如γ-Fe2O3、Fe3O4和CrO2等金属微粒：Fe、Co、Ni等第四十三页，共九十二页，2022年，8月28日⑵连续薄膜型材料连续型材料

主要是Co合金，包括：Co-Ni-P、Fe-Ni-Co、Co-P等，以及这些材料的不同比例的组合制造方法

薄膜介质的制造方法有电镀法、化学沉积法、真空沉积法、溅射法等；用以在基体表面形成连续的磁性薄膜第四十四页，共九十二页，2022年，8月28日三、磁头

功能主要完成信息的写入和读出功能

本部分主要讨论三个问题：1.对磁头材料的要求2.常用磁头材料3.磁头的分类第四十五页，共九十二页，2022年，8月28日磁头

磁头既可将电脉冲信号转换成介质上的磁化状态又可将介质上的磁化状态转换成电脉冲信号磁头是电磁转换的桥梁，是磁表面存储器的关键元件之一！第四十六页，共九十二页，2022年，8月28日1.对磁头材料的要求①具有软磁特性，即当外磁化场撤销后，立即回到未磁化状态；②具有高的饱和磁化强度Bm，高的磁导率μ；③低Hc，以降低磁头的损失；④低剩余磁化强度Br，有利于抹除不需要的残余磁迹，并降低剩磁引起的噪声；⑤高电阻率，可以降低铁芯的涡流损耗；高截止频率，以提高使用频率的上限；⑥具有较好的热稳定性。第四十七页，共九十二页，2022年，8月28日2.常用磁头材料①合金材料例如：坡莫合金、铁硅铝合金和非晶态合金等②铁氧体材料例如：Mn-Zn锰锌铁氧体、Ni-Zn镍锌铁氧体等坡莫合金机械加工性能好，矫顽力低，饱和磁化强度大，但电阻率低，耐磨性差，多用于磁带机磁头；非晶态合金软材料如钴铁、钴铁铌等具有很高的导磁率和磁化强度，矫顽力低，耐磨性好，多用于薄膜磁头和垂直记录磁头上；铁氧体材料电阻率高，耐磨，耐腐蚀，但磁导率和磁通密度不高，机械加工性能差，多用于软磁盘机和硬磁盘机磁头上。第四十八页，共九十二页，2022年，8月28日3.磁头的分类（1）根据磁头功能分①记录（写入）磁头②读出（重放）磁头③抹除（消磁）磁头主要应用于磁带，为记录介质消磁、抹去磁带上记录的信号，以便重新使用；

消磁磁头是用来消除已记录在介质上的信息，即消除磁记录介质上的任何剩余磁化第四十九页，共九十二页，2022年，8月28日（2）根据磁头与介质是否接触分

①接触式磁头

在读写时，磁头与磁记录介质直接相接触

应用：常用于磁带机和软磁盘机中

②浮动式磁头

由介质高速运动时产生的气流，在磁头和介质表面之间形成一层极薄的空气薄膜（气垫）使磁头与介质表面脱离接触而浮动

应用：硬磁盘采用浮动式磁头第五十页，共九十二页，2022年，8月28日（3）根据磁头的运动状态分①固定磁头

环状磁头固定，磁带沿着纵向方向运行，与磁头接触实现纵向或垂直记录，例如：磁带录音机

②旋转磁头磁头装在旋转的磁鼓上，磁带沿纵向运行，磁头在横向（横向扫描）或斜向（螺旋扫描）与磁带接触使之磁化实现横向和斜向记录，例如：磁带录像机第五十一页，共九十二页，2022年，8月28日（4）根据磁头读写原理的不同

①感应式磁头读出信号与通过磁头感应线圈的磁通变化率成正比，记录介质的运动速度越快，读出信号越大。②磁阻磁头采用感应写、磁阻读的分离式设计，以便针对读写的不同特性分别进行优化由于磁头是通过阻值变化而非电流变化来感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取准确率高第五十二页，共九十二页，2022年，8月28日§2-3磁记录技术

一、磁记录原理1.写入过程2.读出过程

二、磁记录模式

1.纵向磁记录2.横向磁记录

3.垂直磁记录三、数字磁记录编码方式第五十三页，共九十二页，2022年，8月28日一、磁记录原理从存储原理上看，硬磁盘、软磁盘、磁带、光磁盘等均属于磁表面存储器所谓“磁表面”，是在带状或圆片状的载体上涂敷了薄薄的一层磁性材料而形成的，其厚度一般在0.2~0.5um。

以磁介质的两种不同剩磁状态（不同剩磁方向）来表示二进制数字信息“0”&“1”第五十四页，共九十二页，2022年，8月28日

磁记录本质磁表面存储器的信息记录和读出过程都是电、磁信息转换的过程磁记录的实现通过磁头和运动着的磁介质来实现的第五十五页，共九十二页，2022年，8月28日1.“写入”过程磁头用铁磁性材料做磁芯，上面绕有读/写线圈磁头位于贴近磁表面的上方，载体相对磁头做匀速运动磁头上开有一条很窄的缝隙，称工作间隙（头隙或前隙）第五十六页，共九十二页，2022年，8月28日如何“写入”

若给磁头线圈通以一定方向的脉冲电流，磁头中将产生磁场在磁头工作间隙处，磁力线通过载体表面磁层形成一个闭合回路这样，磁表面被脉冲电流对应的磁场磁化，从而形成了一个磁化单元“L”“电信号→磁信号”的过程，即为“写入”操作第五十七页，共九十二页，2022年，8月28日如何表示“0”&“1”由于流入磁头线圈中电流方向不同，磁介质上被磁化的方向也不同；用“不同的磁化方向”来代表二进制信息的“0”和“1”随着写入电流的变化和磁介质的运动，就可以将二进制信息序列转化为介质表面的磁化单元序列，从而完成信息的记录过程（即“写入”信息）第五十八页，共九十二页，2022年，8月28日2.“读出”过程磁记录介质和磁头做相对的运动，介质上曾被磁化的区域在经过磁头前隙时，磁力线穿过磁头被切割，磁头中的磁通发生变化，在读／写线圈中产生感应电动势e感应电动势的大小与磁头中磁通量的变化成正比，极性与磁通变化的极性相反!第五十九页，共九十二页，2022年，8月28日如何“读出”当磁通由零增大时，磁头线圈中产生一个负e当磁通由大变小时，磁头线圈中产生一个正e这样一正一负两个脉冲，把磁信号又变成了电信号磁头中的磁通变化与感应电动势

第六十页，共九十二页，2022年，8月28日电脉冲信号再经过放大、限幅、整形和选通后，获得符合要求的数字信息我们称读出过程，就是将磁介质上记录的磁化单元序列还原成电脉冲序列的过程！“磁信号→电信号”的过程，即为“读出”操作第六十一页，共九十二页，2022年，8月28日磁记录原理图

记录介质磁头第六十二页，共九十二页，2022年，8月28日二、磁记录模式1.纵向磁记录2.横向磁记录

3.垂直磁记录第六十三页，共九十二页，2022年，8月28日1.纵向磁记录记录特点磁化矢量与磁化介质的运动方向平行在磁介质平面内第六十四页，共九十二页，2022年，8月28日应用纵向磁记录是磁记录中最容易实现和应用最广的一种记录方式环状磁头的发明，确定了纵向记录的基础至今人们身边的磁记录系统几乎都是纵向记录，所盛行的各种磁记录技术都与该记录方式有关

通常是磁头固定，介质作相对匀速运动第六十五页，共九十二页，2022年，8月28日

2.横向磁记录特点磁化矢量与磁化介质的运动方向垂直位于磁介质薄膜平面内应用用于电视录像带中第六十六页，共九十二页，2022年，8月28日3.垂直磁记录特点磁化矢量垂直于磁化介质的运动方向和磁介质薄膜的表面第六十七页，共九十二页，2022年，8月28日应用

纵向磁记录适于记录波长较长的情况，更适合于模拟信号的记录

垂直磁记录更适用于高密度短波长的数字式磁记录，有利于高密度化，在视频记录和数据存储领域展示了良好的发展前景第六十八页，共九十二页，2022年，8月28日实现垂直磁记录的重要条件垂直磁头磁头应该和记录介质的磁层膜面保持严格垂直并且能产生一个很强、分布尖锐的磁场垂直记录介质具有垂直各向异性、在垂直于磁介质膜面的方向有易磁化轴的材料作为垂直记录介质第六十九页，共九十二页，2022年，8月28日三、数字磁记录编码方式编码的概念在数字磁记录中，将计算机中二进制数据序列按一定的规律转换成磁化单元的方式，称为编码方式编码方式又称记录方式意义选用或设计合适的编码方式，可以提高磁记录介质的信息存储密度，扩大磁记录设备的存储容量，降低单位信息的存储成本，提高数据传输率第七十页，共九十二页，2022年，8月28日磁记录编码方式分类①非编码记录方式a．归零制（RZ）b．不归零制（NRZ）c．不归零1制（NRZ1）②编码记录方式A．按位编码记录方式a．调频制（FM）b．改进调频制（MFM）c．改进的改进调频制（M2FM）d．调相制（PE）B．成组编码记录方式（GCR）a．GCR（4/5）b．GCR（4/15）c．三位调制码（3PM）C．游程长度受限编码方式（RLLC）a．RLL（2，7）码b．RLL（1，7）码第七十一页，共九十二页，2022年，8月28日§2-4磁介质存储器常见的磁介质存储器主要包括软盘、硬盘、磁带、磁卡及其他大容量软盘等本节要点

硬盘第七十二页，共九十二页，2022年，8月28日一、硬盘简介1.发展历程1956年，美国IBM公司研制成的IBM350型硬磁盘存储器1968年，美国IBM公司提出“温彻斯特/Winchester”技术，其要点是将磁盘、磁头及其寻道机构等组装成一个组合体；增加封闭防尘结构，与外界环境隔绝；采用体积小、质量轻、负荷小的新型磁头；盘片表面涂润滑剂，实行接触起停“温盘”是现代绝大多数硬盘的原型第七十三页，共九十二页，2022年，8月28日2.硬盘的特点存储容量大随机存取速度快性价比高，价格较便宜可靠性高

………………第七十四页，共九十二页，2022年，8月28日3.硬盘的分类A．根据尺寸分：可分为3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等B．根据介质类型分：可分为颗粒型和连续型C．根据磁头的工作方式分：可以分成移动头和固定头第七十五页，共九十二页，2022年，8月28日二、硬盘的结构及工作原理硬盘的结构示意图第七十六页，共九十二页，2022年，8月28日

1.硬盘的结构硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的每个盘面都有自己的磁头，因此盘面数等于总的磁头数第七十七页，共九十二页，2022年，8月28日

2.硬盘工作原理读/写过程从查找操作开始驱动机构根据柱面地址把磁头向目标磁道移动，并定位在目标磁道上等待有关信息区段旋转到磁头下，进行读/写操作第七十八页，共九十二页，2022年，8月28日三、硬盘的性能指标1、转速

转速是硬盘所有指标中除了容量以外最引人注目的性能参数单位：以r/min为单位第七十九页，共九十二页，2022年，8月28日

2、存储容量道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为道密度Dt位密度：沿圆周单位长度上的信息比特数称为位密度Db面密度：位密度和道密度的乘积，即Dn=Dt*Db

Dn越大表明一个盘片上能存储的信息量就越大第八十页，共九十二页，2022年，8月28日3、平均寻道时间

指的是磁头到达目标数据所在磁道的平均时间，它直接影响硬盘的随机数据传输速度4、缓存

硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度5、传输速度

指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s），包括内部数据传输率和外部数据传输率内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度外部传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关第八十一页，共九十二页，2022年，8月28日四、硬盘技术发展趋势1、更高的主轴电动机转速2、“超级数字信号处理器”的应用3、高速缓存技术4、提高单碟容量5、硬盘内多盘片封装技术6、OAW技术（光学辅助温式技术）第八十二页，共九十二页，2022年，8月28日五、硬盘的保养硬盘是微机系统中最常用、最重要的存储设备之一，也是故障机率较高的设备之一来自硬盘本身的故障一般都很小，主要是人为因素或使用不当造成的，甚至是不恰当的维护措施所致硬盘在使用中必须加以正确的维护，否则会出现故障、使用寿命缩短，甚至造成数据丢失，给工作和生活带来不便和不可挽回的损失第八十三页，共九十二页，2022年，8月28日1、防震防震原因硬盘工作时磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米；不工作时，磁头与盘片是接触的硬盘在进行读写操作时，一旦发生较大的震动，就可能造成磁头与数据区相撞击，导致盘片数据区损坏或划盘，甚至丢失硬盘内的文件信息防震措施在硬盘工作时或关机后，主轴电机尚未停机之前，严禁搬运电脑或移动硬盘，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层在硬盘的安装、拆御过程中要加倍小心，严防震动

第八十四页，共九十二页，2022年，8月28日2、防尘防潮原因操作环境中灰尘过多，会被吸附到电路板的表面及主轴电机的内部硬盘在较潮湿的环境中工作，会使绝缘电阻下降，轻则引起工作不稳定，重则使