筆記本硬盤減震技術淺析

2019-10-27 21:21:22

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筆記本電腦本身除了便攜性好，可隨身攜帶工作外，可以在移動中使用也是它比臺式電腦移動性好的一個體現。對于筆記本電腦用戶來說，身處劇烈震動的交通工具中使用筆記本電腦的情況，或者開機狀態下搬動筆記本電腦主機的情況都是時有發生的，更有不幸者在開機狀態下不慎將筆記本電腦墜落到地面上。遇到上述這些情況正在工作中的硬盤很有可能造成損壞，因為許多筆記本電腦硬盤損壞都是由于正在工作的硬盤受到劇烈震動導致磁頭機械臂損壞或者是磁頭打在盤片上導致硬盤出現了壞道導致的。
主動式保護
為了解決移動中使用或者突發性的震動導致工作中的硬盤損壞過快的現象，筆記本電腦廠商設計了各種硬盤防震措施來預防，目前在這方面IBM設計的筆潛鏡縋源τ諏煜鵲匚弧Ｔ詬嶄輾⒉嫉 T41和R50筆記本電腦上，IBM向用戶提供了一種硬盤保護措施，通過Windows界面軟件設定來達到保護硬盤目的，這套系統被IBM稱之為IBM主動式硬盤保護系統（IBM Hard Drive Active Protection System）。
下面我們就來給大家簡單介紹一下這套主動式硬盤保護系統的工作原理，根據硬盤發生震動的情況不同，這套系統的保護措施也分為突發性震動保護和規律性震動保護。
首先我們來看看什么是突發性震動以及相應的保護措施。這里所說的突發性震動是筆記本電腦突然墜落、移動、翻轉時所帶來的震動，在時間效果上具有突發性，在震動幅度上相對較強。在硬盤有讀寫操作時磁頭不停的在盤面各個扇區之間快速跳轉，并且磁頭距離盤片之間的距離只有0.1～0.3μm，突發性震動有可能會造成的磁頭以及機械臂的劇烈震動，如果不幸打在盤片就會讓脆弱硬盤盤片上會形成壞道造成硬盤部分或者整體損壞。
IBM主動式硬盤保護系統能通過內建在機器內的感應器來即時測量機器震動情況，當筆記本電腦主機突然發生震動或者移動時，感應器感受到這個突發的加速度之后會向硬盤發出一個即時信號，讓硬盤磁頭停止機械工作以減小硬盤損壞的可能；當筆記本電腦主機的震動消失之后，感應器會再次發出信號使硬盤重新恢復工作狀態。從筆記本電腦電腦出現大幅震動到硬盤停止工作的相應時間時間僅為0.5秒的時間，大大減低了發生硬盤損壞的可能，根據IBM的測試報告，沒有采取IBM主動式硬盤保護系統的筆記本電腦在發生突發性震動時硬盤損壞的幾率要比采取了IBM主動式硬盤保護系統的筆記本電腦高4倍。
除了上述的突發性震動外，當我們身處不停震動的火車車廂或者行使在路況不良的汽車中時，筆記本電腦會隨著車身產生小幅度的震動。這種震動雖然沒有突發性震動對硬盤產生的危害大，但長時間處于這種震動狀態也會大大增加硬盤損壞的可能。為了解決這種情況，IBM主動式硬盤保護系統提供了一種選項 D D暫時忽略重復性的震動。
根據IBM的說明資料，內嵌在IBM筆記本電腦 T41和R50中的感應器在感應到筆記本電腦存在的小幅震動后，會將這些震動的范圍和大致規律做出記錄，當類似震動重復性發生時，可以通過設定選項幫助硬盤忽略這種小幅度震動產生的影響，以減少硬盤損壞的可能。
IBM主動式硬盤保護系統的使用必須依靠安裝在筆記本電腦上的感應器，雖然在T40和R40、X31之前的IBM筆記本電腦上是可以安裝IBM主動式硬盤保護系統的運行程序，但在程序運行之后，就會報錯說設備啟動錯誤，無法運行震動管理程序。

被動式保護
對于那些不能使用IBM主動式硬盤保護系統的筆記本電腦來說只能依靠一些被動式的硬盤防震設計來減輕硬盤震動所帶來的傷害。在IBM P4-M平臺的代表作T30上我們就可以見到IBM曾經或者仍舊在使用的兩種硬盤防震設計，這兩種防震設計和上述的IBM主動式硬盤保護系統的不同在于，它們都是純機械原理的，都是采取吸收震動能量方式來減輕硬盤傷害的可能性，并沒有任何的電子元件參與保護過程，所以這里我們稱之為被動式的保護。
在T30的機身底部正中的位置有一個類似氣墊的裝置，在T30發布之初讓大家猜測了多種用途，后來從T30設計工程師訪談中才揭示了這個氣墊的作用 D D硬盤防震。
在氣墊的下方存有很多空氣，當筆記本電腦底部撞擊到桌面或者地面時，氣墊受到壓迫時里面的空氣會通過上方的排氣孔送出，但由于排氣孔直徑設計非常小，根據流體力學的原理當流體橫截面積發生突然減小時，會在此橫截面上產生較大的阻力，而這種阻力通過空氣反饋到外圍氣墊上既可有效消除來自桌面或者地面的撞擊能量。
另外分布在T30機身底部四周的波浪形支腳也具有吸收震動的功能。這種波浪形支腳材料為硬質橡膠，在受到瞬間壓力時這些橡膠會發生變形吸收一部分震動能量，以此來減輕整機震動對硬盤造成的傷害。
這種在機身上采取機械方式吸收震動能量減少對硬盤傷害的設計在其它品牌筆記本電腦上也有采用。但目前還沒有在市場上看到有其它廠商開發的類似前文所述的像IBM主動式硬盤保護系統的硬盤保護設計。
有效的減少筆記本電腦硬盤不受主機震動帶來的影響和損壞，不但可以減少用戶的維護成本，而且對于大多數有移動中使用需求的商業用戶來說，硬盤中所存儲資料的價值要遠遠大于硬盤本身的價值，從這個意義上來說硬盤的防震技術是我們筆記本電腦運行穩定性，資料安全性的有效幫手
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