硬盘如何保持飞行高度(磁头到盘片的距离)?

硬盘如何保持飞行高度(磁头到盘片的距离)?

我正在研究 HDD 的详细操作原理,但还是无法理解。读写头的滑块使用空气轴承(基本上在气垫上飞行)保持其自身与盘片表面之间约 5nm 的间隙。我推测这种力将滑块推离盘片。但在这种情况下,当驱动器不旋转(磁头停下)时滑块的位置是什么?它如何从停下状态过渡到在盘片上方“飞行”而不接触盘片?

执行器臂非常薄,我很难相信,当磁头从停在盘片外面的位置移动到盘片时,会有 5nm 的间隙(和制造精度)。我可以想象这样一种情况,默认情况下间隙较大,滑块一旦位于盘片上方并旋转,就会被“压”向盘片。但当然,执行器不是弹簧加载的

答案1

但是在那种情况下,当驱动器不旋转(磁头停放)时滑块的位置是什么?

典型的现代 HDD 总是会在关机或断电时(尝试)将 R/W 磁头组件重新定位到盘片的安全区域(称为着陆区)。
该区域通常位于最内层圆柱体和主轴/轮毂之间,并且不用于数据存储。此方案称为接触启动/停止。

HDD 中使用的另一种方案是在盘片外缘设置加载/卸载坡道,以防止 R/W 头接触表面。

带有可拆卸盘片的磁盘驱动器具有磁头组件,该磁头组件可以将 R/W 磁头缩回/抬起,远离盘片表面,并将磁头和臂移离盘片并移到一侧。

以及它是如何在不接触盘片的情况下从停放状态过渡到在盘片上方“飞行”的?

在初始旋转时,R/W 磁头要么 (a) 与盘片表面接触,但位于指定的着陆区,要么 (b) 停在斜坡上。只有在驱动器验证主轴电机/盘片已达到所需的转速后,R/W 磁头组件才会被命令执行重新校准寻道至零柱面。

只要盘片保持一定的最小转速,空气轴承就足够了(在普通的在没有冲击或振动的情况下,避免磁头着陆/碰撞在盘片表面。

但当然,执行器不是弹簧加载的……

您的假设是错误的。R
/W 磁头的臂上通常有扭力弹簧或板簧,因此“正常”(即停放)位置对盘片表面的压力很小。
可以调整弹簧张力以实现 R/W 磁头的适当飞行高度。

那么我的假设错误在哪里呢?

看来你有不止一个误解。

在所有驱动状态下是否真的存在保持 5nm 的差距?

不可以,只有在盘片旋转时才能保持飞行高度。

空气轴承不仅仅是推开滑块吗?

(问题中的否定是多余的。不要在提问时试图坚持你的假设。)
空气轴承使每个 R/W 头升起(远离盘片表面)以抵消将头推向盘片表面的反向弹簧。

与此相关的是,当观察人们如何将磁头取出时,他们会将磁头移过固定的盘片(有时同时稍微旋转盘片)。在这种情况下滑块是否与盘片接触?

R/W 磁头会与盘片表面接触,但这种轻微接触并不会引起什么问题。更大的风险是污染。


附录

WD 关于接触启动/停止与加载/卸载斜坡的白皮书(PDF,957KiB):硬盘驱动器中的斜坡加载/卸载技术

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