硬碟構造

硬碟（Hard Disk Drive，簡稱HDD）是電腦上使用堅硬的旋轉碟片為基礎的非揮發性（non-volatile）儲存裝置。它在平整的磁性表面儲存和檢索數位資料。資訊透過離磁性表面很近的寫頭，由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁碟上。資訊可以透過相反的方式回讀，例如磁場導致線圈中電力的改變或讀頭經過它的上方。早期的硬碟儲存媒介是可替換的，不過今日典型的硬碟是固定的儲存媒介，被封在硬碟裡 （除了一個過濾孔，用來平衡空氣壓力）。

硬碟是高科技、高精密產業，集電子半導體、雷射光學、精密機械、高等物理化學等科 技。目前PC上很多週邊產品在很多國家均可製造，唯獨CPU和硬碟只有美商有能力製造(日商已逐年退出)可見製造難度。硬碟因其產業結構龐大涉及尖端科 技，所以美國原廠對硬碟技嚴格，一般是無法輕易取得關鍵技術。

硬碟的儲存原理是將資料用其控制電路透過硬碟讀寫頭(Read Write Head )去改變磁片上表面上極細微的磁蕊的正負極性 ( ﹢﹣)來加以儲存，所以這幾片磁片就相當重要。

而 磁片為儲存更多的資料，則須將磁蕊製作的愈細愈小(類似相機底片的感光顆粒)，再Coating(濺鍍)到磁片表面上，密度相當高，而硬碟讀寫頭為了能在 磁片表面高速來回移動讀取資料，則需漂浮在磁片表面不可接觸，但太高讀取訊號會太弱，無法達到高容量要求，所以需盡可能壓低，其飛行高度(Flying Height)約為0.5 uin (可比喻成一架大型747客機其飛行高度須保持在1Inch而不可墜毀)所以磁片表面上須相當光滑平整，任何異物、塵埃均會造成硬碟讀寫頭打傷磁面(限於 髮徑的1%以下)而造成硬碟資料永久性傷害。所以硬碟的裝配修復全程需在Class 100高潔淨度的Clean Room (無塵室)內進行。


硬碟大致分為，磁片Media、讀寫頭Read WriteHead、馬達Spindle Motor & Voice Coil Motor、底座Base、電路板PCBA等幾大項組合而成。


Media 的基板是金屬或玻璃材質製成，為達到高密度高穩定的品質，基板要求表面光滑平整，不可有任何暇疵，然後再將磁粉Coating 濺鍍到基板表面上，最後再塗上保護潤滑層。此處有2項高科技，一為如何製造出不含雜質極細微的磁粉；二為如何將磁粉均勻的Coating上去。
以3.5” Media計算，其內徑為25mm，需扣掉最外及最內圈不儲存Data的部分，實際只剩20mm，如換算成60GB Media以Bit為單位(1個Bit記錄0或1，8Bit只可記錄一個字元如A、B或C…。事實上不是以Bit為單位，在此為求簡單易懂，故以Bit形 容)



Media每面粗計密度為﹕32,901,120,000 Bit，可見其密度相當高，所以Media不可有任何污染，全程製造均需在Class 100高潔淨度的Clean Room內，這也是硬碟機要求需在Clean Room才能拆解的原因。

Media出廠時，是完全空白無任何訊號存在，需交由各硬碟廠組裝時自行編碼。

Head 是由上、下多片讀寫頭固定在同一組Arm上，來回移動時是整組Arm一起移動，一般讀寫原理是，例如﹕當10MB Data進來時，第1個Head先寫4096 Byte(視規格各異)，第2Head寫4096 Byte，依此類推，呈垂直讀寫，所以1 支檔案是被分成很多段存在各磁面上，讀取時也是同理，如此多磁頭同時讀寫可達到高速要求，但現在又有更先進的科技出現。

Arm 因需高速來回移動，不可抖動，並精準移至原位址，各Head垂直度不可有分毫誤差(限於頭髮的0.001 ﹪寬度)所以Head、Media均不可鬆動或偏角，否則會無法定軌。目前科技尚無法將誤差的Head或Media調整回原址，因需以3D立體來看X、Y 點及各Head的垂直點外，還需顧及外徑與內徑的公差，這也是硬碟怕碰撞的原因，更不可能去更換Head。

Spindle Motor上裝有１至多片Media，以7,200或10,000 RPM 定速旋轉，為保持其Balance不可抖動，所以其Bearing(分滾珠、液態)品質要求嚴謹，需能忍受24 H x 365 Days持續運轉而不磨損、不產生高溫噪音。

硬碟組裝時，是依序將Spindle Motor、Media、Voice Coil Motor、Head裝上固定後，先測試各Head在其所處Media的FlyHeight值，是否合格﹖(約為0.5 u in)

因 為Head是利用氣流漂浮在Media上不接觸的原理，才可在各軌間高速來回移動，但太高讀取訊號太弱，太低會磨損到Media表面，所以 Media表面上須相當光滑平整，任何異物、塵埃均會使得Head打傷磁面而造成Data永久性傷害。所以硬碟的裝配修復全程需在高潔淨度的Clean Room (無塵室)內進行。此項安裝作業需用雷射儀器完成無法使用人工。

各大元件裝畢後，此時Media因尚無任何Sector存在， 硬碟還無法使用，需經各廠依其規格用專用的Servo Track Writer透過其Head在Media進行一圈一圈Embedded Servo的編碼動作﹒若以60GB Media規格計每面的Sectors總數約為﹕64,260,000 Sectors但因Media是圓形，內徑較小所以所編出的Sector數量會比外徑少，這是所謂的Zone Bit Recording編碼法，這也是最困難的技術。

Embedded Servo完成後，此時硬碟已可使用，接上電腦Power On後，Head已可正常定軌，BIOS已可Detect其規格，出現Cylinder、Head、Sector等值﹒最後BIOS會將 Controller交由作業系統，只需Create New Partition及Format就可正式儲存Data。
以上基本原理介紹，讀者應可得知幾項問題需注意﹕

Media不可污染，所以需在Class 100高潔淨度的Clean Room拆解。

Head 、Media是唇齒相依，當初固定後，即用Servo Track Writer將各面Media作垂直性的Embedded Servo，就不容許再有誤差，只要稍有碰撞Head就無法定軌，所以更不可能將Head或Media拆下或裝至另一同型硬碟。

Media是磁性媒介，就像錄音帶只容許一種極性存在，因此只要Head有電流產生即可改變其原值，所以一台受損的硬碟只要稍有不慎，是很容易再被寫入而破壞原Data。 

資料來源：伊莉論壇整理+wiki

關於MHDD

相信許多使用者都有硬碟損壞的經驗，如果產品還在保固期內，當然是送回交由廠商來處理，但是萬一已經過了保固了應該怎麼辦呢？難道就直接放棄它嗎？當然不是，你可以藉由 MHDD 的幫助來讓他重獲新生。

MHDD 是一款由俄羅斯人所開發的免費硬碟實體掃瞄維護程式，比起一般的硬碟表層掃瞄， MHDD 有相當令人激賞的掃瞄速度，讓使用者不再需要花費數個小時來除錯，只需幾十分鐘，一顆 80G 大小的硬碟就可以掃瞄完成，且 MHDD 還能夠幫使用者修復壞軌，讓使用者能夠繼續延續該硬碟的生命餘光。

此外， MHDD 還能夠對硬碟進行低階清除的動作，讓想要賣掉硬碟的你不必擔心硬碟中的資料被接手的買家回復盜用的困擾喔！

官方所提供的 MHDD 可分為磁片版與光碟版兩種， toget 所提供的是磁片版，如果使用者需要光碟版的話，能夠直接至官方網站上下載光碟影像檔，並且透過燒錄機燒錄成光碟後使用。

『以上文字轉載自PChome下載』

下面就來介紹一下使用MHDD上面的注意事項吧！
(MHDD是俄羅斯Maysoft公司出品的專業硬碟工具軟體，具有很多其他硬碟工具軟體所無法比擬的強大功能，它分為免費版和收費的完整版，本文介紹的是免費版的詳細用法。)

1.必須注意的是這軟體只抓的到接在master位置的裝置，因此必須將硬碟接在 primary 或者 secondary 的 master 才能進行修復，而且 slave 裝置最好不要接上任何東西。

2.修復過程為：選擇欲修復的硬碟，進行初步掃描、清除壞軌區的資料、再次掃描然後才是修復壞軌。(此動作會造成資料全部被清空,所以若您的硬碟有重要的資料千萬別進行這樣的動作！)

3.MHDD無論以CHS還是以LBA模式，都可以讀取到128G的超大容量硬碟（可讀取的磁區範圍從512到137438953472），即使你用的是 286電腦，無需BIOS支援，也無需任何中斷支持；

4.MHDD最好在純DOS環境下運行。

5.MHDD可以不依賴於主板BIOS直接讀取IDE口，但要注意不要使用原裝Intel品牌主板(關於這點因手邊沒有這樣的板子,所以也無法實際測試)

6.不要在要檢測的硬碟中運行MHDD。

7.MDD在運行時需要記錄資料，因此不能在被防寫了的存儲設備中運行（比如防寫的軟碟、光碟等）。

後面再來介紹一下有關MHDD的使用介面跟指令吧！


<以上內容皆由網路交流取得,以供互相交流學習,若有缺失也歡迎指正>

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