HDD 如何保持飞行高度（磁头-盘片距离）？

Question

我正在研究详细的 HDD 操作原理，但我无法理解这一点。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的间隙约为5nm。我认为这种力会将滑块推离盘片。但在那种情况下，当驱动器不旋转（磁头停放）时滑块的位置是什么？以及它如何在不接触盘片的情况下从停放过渡到盘片上方的“飞行”？

致动器臂非常薄，我很难相信，当磁头从停在盘片外的位置移动到盘片时，有 5nm 的间隙（和制造精度）。我可以想象一种情况，默认情况下有一个更大的间隙，一旦滑块在它上面并旋转，它就会被“压向”盘子。但当然执行器不是弹簧加载的。如果空气轴承原理不仅能够通过推开，还能够通过“拉入”将滑块保持在恒定距离，那将会有所帮助。

那么我的假设中的错误在哪里？是否真的存在所有驱动状态下都保持 5nm 的差距？空气轴承不只是把滑块推开吗？

与此相关的是，当观看人们解开头部时，他们会在固定的盘子上移动头部（有时会同时稍微旋转盘子）。在这种情况下，滑块是否与盘片接触？

Answer 1

但在那种情况下，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 将始终（尝试）在关机或断电时将 R/W 磁头组件重新定位到称为着陆区的盘片安全区域。
这通常位于最里面的圆柱体和主轴/轮毂之间，是一个不用于数据存储的区域。该方案称为接触启动/停止。

HDD 中使用的另一种方案是盘片外边缘的加载/卸载斜坡，可以防止 R/W 磁头接触表面。

带有可拆卸盘片的磁盘驱动器具有磁头组件，可以将 R/W 磁头从盘片表面收回/提起，并将磁头和臂从盘片移开并移到一边。

以及它如何在不接触盘片的情况下从停放过渡到盘片上方的“飞行”？

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/盘片已达到所需的旋转速度后，R/W 磁头组件才会被命令执行重新校准寻找到圆柱体零。

只要盘片保持一些最小旋转速度，空气轴承就应该足够（在正常条件下，即没有冲击或振动）以避免磁头着陆/碰撞盘片表面。

但当然执行器不是弹簧加载的......

你的假设是不正确的。
R/W 磁头的臂上通常有扭转或板簧，因此“正常”（即停放）位置是盘片表面上的轻微压力。
可以调整弹簧张力以实现 R/W 磁头的适当飞行高度。

那么我的假设中的错误在哪里？

似乎您的误解不止一种。

是否真的存在所有驱动状态下都保持 5nm 的差距？

不，飞行高度只能在盘片旋转时保持。

空气轴承不只是把滑块推开吗？

（问题中的否定是多余的。不要在提出问题时尝试断言您的假设。）
空气轴承使每个 R/W 磁头提升（远离盘片表面）以抵消将磁头推向的相反弹簧盘面。

与此相关的是，当观看人们解开头部时，他们会在固定的盘子上移动头部（有时会同时稍微旋转盘子）。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，但这种微小的接触应该是无关紧要的。更大的风险是污染。

附录

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