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硬盘磁头碰撞原因及设计改进研究

硬盘磁头

信息记录材料 2007年 第8卷 第3期

记录与介质

硬盘磁头碰撞原因及设计改进研究

谢建全

1,2

(1.湖南财经高等专科学校信息安全研究所,长沙410205;

2.中南大学信息科学与工程学院,长沙410083)

摘 要:磁头碰撞是硬盘的高发故障,并可能导致硬盘上的数据无法挽回,是磁盘存储的主要安全隐患之一。分析了磁头碰撞的产生原因,并针对故障产生原因,提出了通过改进硬盘呼吸通道机构和磁头加载机构设计来减少磁头故障的有效方法,达到提高硬盘存储数据的安全性的目的。

关键词:硬盘;数据安全;磁头;磁头碰撞;磁头加载中图分类号:TM27

文献标识码:A

文章编号:1009--(1 引言

生故障,同时硬盘是,发生故)。磁头碰撞常常生碰撞(我们称之为“磁头碰撞”导致盘片的物理损伤,不管是用软件方法,还是在超净化环境条件下用专用的维修设备进行维修的硬件方法,都无法抢救出物理受损区域上的数据,是一种灾难性故障。

因此,了解硬盘磁头碰撞的产生原因,并采用相应的措施尽量减少磁头碰撞的发生,对广大计算机用户来说是非常重要的,对硬盘生产厂家和计算机经销商也是一个不可忽视的问题,本文提出的对硬盘设计的改进方法,可有效减少磁头碰撞的发生概率,进而可提高硬盘上存储的信息的安全性。

,硬盘在设计时通过参数的选择,使得硬盘在工作时磁头能稳定地悬浮在盘片的上方,保持稳定的头盘间隙。但当这几个力发生改变或加有外力的情况下,这几个力就会失去平衡,导致磁头的位置发生偏移,偏移量超过头盘间隙量就会与磁盘盘片发生碰撞。为了保证磁头对盘面记录信号的敏感性,盘片与磁头之间的间隙做得非常小,目前一般

μm~0.5μm,最小的已做到了0.025μm,磁头为0.2

位置发生偏移时就易发生磁头碰撞现象。如果工厂生产硬盘时加大盘片与磁头之间的间隙,虽然可减少磁头碰撞现象,但这样会影响磁盘的记录密度,降低存储容量,这是一对矛盾。

目前引起磁头碰撞的原因主要有3方面:(1)硬盘在进行读写操作的时候遇到震动;(2)硬盘腔体内有尘埃粒子;(3)硬盘在进行读写操作时切断电源。

硬盘在工作时遇到震动,磁头就会受到一个冲击力,如果冲击力的方向指向盘片,磁头向盘片方向运动,就可能导致磁头与盘片马上发生碰撞。如果冲击力的方向相反,磁头会向远离盘片的方向运动,但此时磁头臂发生了形变,悬浮臂对磁头施加的预载力比正常时要大。在冲出力消失后,磁头臂的形变仍然存在,悬浮臂对磁头施加的预载力仍比正常时要大,使磁头加速向盘片方向运动,直到磁头到达正常位置时,悬浮臂对磁头施加的预载力才达到正常值。

硬盘磁头碰撞原因及设计改进研究

但此

2 磁头碰撞的产生原因

硬盘处于工作状态时,磁头受到空气膜的支承

收稿日期:2007-01-05

基金项目:湖南省软科学研究计划资助项目(04GK3029)作者简介:谢建全(1964-),男,博士,教授,主要研

究方向为信息安全。E-mail:xiejianquan@si2

http://www.wenkuxiazai.com

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