机械硬盘完全拆解：46年前的技术为何至今仍不可或缺？

互联网
2021-02-25 16:41:41

提醒一下大家伙= = 拆硬盘基本100%导致报废，如果是坏了的可以拆开玩玩，好的千万别试。。。

1956年，IBM在它推出的RAMAC计算机系统中首次搭载了IBM 350磁盘驱动器，它内含50个24英寸磁盘片，总容量只有5MB，整个硬盘的体积就跟冰箱一样大，重量超过1吨。现代硬盘的最早雏形显现。

这个硬盘基于温彻斯特（Winchester）技术，而这项技术奠定了未来46年的架构基础。即使是你现在最新买到的机械硬盘，也依然是“温彻斯特”这项古董技术的成果。

1973年，IBM克服了RAMAC体积庞大、效能低的缺点，并研制了IBM 3340硬盘，

现在，固态硬盘早已大行其道，但机械硬盘凭借远超SSD的擦写次数和低成本，依旧在家家户户的台式机、移动硬盘、NAS里高速运转着，依然有极大的不可替代性。

如果你手头有一块坏的硬盘，为什么不拆开看看呢?在这个不起眼的皮囊里，密封的不仅是小姐姐，更是几十年硬件科技发展的生动写照。

今天笔者找到了两块机械硬盘，一个是希捷3.5英寸监控盘，2T，型号：ST2000VX000，2016年1月的;另一个比较上古了，是西数2.5英寸蓝盘，160GB，型号：WD1600BEVT，2008年11月。

先从3.5英寸的拆起。

拆解顶盖

先撕掉标签，有一颗螺丝隐藏在标签下方，这个螺丝直通磁头臂转轴，起到固定作用。

拧掉正面所有可见螺丝，包括标签下方的螺丝，揭开或刺破屏蔽贴纸后可以拧下。

向上掀开外壳。

硬盘内部全部的结构都赫然眼前：

外壳背面的一圈密封胶，确保外部空气不会直接流入硬盘内。

机械硬盘完全拆解：一项古董技术何以服务人类46年

磁头和盘面之间的距离仅仅只有百分之几到千分之几个微米，不起眼的灰尘对它来说是致命性的。想象一下，1米8的大小伙子以时速100km从桌子底下钻过去，疼不疼

磁头移动的慢动作演示

拆卸电路板

不急着拆内部组件，先拆卸硬盘背面的电路板。

背面有一个不起眼的小气洞，背面是被空气过滤材料覆盖，避免空气中的杂质进入。虽然盖子背面有密封胶，但机械硬盘实际上是还要和外界气压保持一致的，比如你从北京坐火车去重庆，两个地方的气压不一样，硬盘可以通过气孔随时保持气压平衡，随时确保运行稳定性。不过也有例外，“氦气盘”是在盘内充入氦气，从而减小内部气流阻力，盘片数量更多、磁头高度更低，所以可存储的数据也更多，一块氦气盘容量动不动12TB、14TB。这种盘必须保证内部密闭，一旦空气进去基本就一命呜呼了。

拧掉所有可见的螺丝，就可以取下电路板。

拆卸磁头臂

电路板底下还有一颗螺丝，是另一个固定磁头臂的螺丝。

现在回到正面。在取下永磁铁上的两个螺丝之后，需要非常用力才能把永磁铁掀起来。

音圈马达的原理，就是根据控制器的指令，给盘满漆包线的线圈注入适当的电流，形成一定的磁力。电磁力和永磁铁之间形成对冲，磁头臂就会悬停在目标位置上。电流越大，磁头臂到达的位置越远。磁盘运行中的噪声，多半来源于这里。

把旁边的两个螺丝也取下来，可以把整个磁头臂模组取下来。

磁头的特写。一共有4个磁头，分别对应读写两个盘片的分别两个面。图中可以看到右侧的一个已经变形，这是导致这块硬盘坏掉的直接原因，这种问题会让硬盘直接暴毙。

通过同轴的多盘片，配合一组磁头，这正是继承了“温彻斯特结构”的衣钵。温特斯特结构是贯穿硬盘40多年发展史的核心架构，就跟压缩机之于空调一样重要。因此，机械硬盘发展几十年来，核心技术并没有发生根本变化，但磁头敏感度越来越高、高度越来越低；磁盘片也转向垂直记录方式。技术革新带来的容量爆炸式提升，让“温彻斯特结构”始终和“摩尔定律”亦步亦趋。

取出盘片

把底部的另一半永磁铁也取下来。

黄色的磁头停泊区也可以取下来。

主轴上的所有螺丝都取下。分别取下两个磁盘片，还有它们之间的垫圈。

死沉死沉的硬盘，精髓全在这个片片里了。

接着也可以把另外一个盘片拆下来。

再把上世纪50年代的那个大片片拿出来对比，大家感受下。左侧的容量100KB，右侧1TB，相差1亿倍。。材料科学、量子力学的发展，在这一张图上就给你安排的明明白白的。。

网上找到的一张图，这个对比就更加明显了

全家福，何不找个相框镶起来，展示自己的成果呢?

接着用相似的方法拆开细数的2.5英寸硬盘。

里面的结构几乎完全一样，只是全部小了一号。但由于空间限制，2.5英寸硬盘的外壳更单薄，各方面的用料会简化一些，可靠性相比3.5英寸台式机硬盘会有差距。

当SSD已经唾手可得，我们还是会为数据中心、服务器、监控设备、NAS等配备机械硬盘，而且丰富的机械硬盘型号，也允许我们根据不同的需求选购。价格低廉、海量存储、高强度读写，这些依然是SSD无法企及的。