介紹APS硬盤的保護(hù)技術(shù)
硬盤是筆記本電腦中最容易受損的部件，而它又裝載了系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)，意外的跌落、撞擊乃至劇烈晃動(dòng)都有可能造成筆記本電腦數(shù)據(jù)丟失或硬盤損壞。為了提高筆記本電腦硬盤的防震性能，硬盤廠商們開(kāi)發(fā)出了巨磁阻磁頭、盤片防護(hù)膜等技術(shù)；同時(shí)筆記本電腦廠商們也在各種外置的沖擊吸收裝置（如防震膠墊）上大做文章。
筆記本電腦跌落時(shí)常常是處于工作狀態(tài)的，其硬盤磁頭很容易撞擊盤片，而防震膠墊之類的技術(shù)對(duì)工作中的筆記本電腦硬盤保護(hù)很有限。針對(duì)這一問(wèn)題，IBM研發(fā)出了主動(dòng)硬盤保護(hù)技術(shù)——APS（Active Protection System，主動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)），并于去年11月把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于ThinkPad T41/R50系列本本上，使筆記本電腦對(duì)硬盤的保護(hù)由過(guò)去的被動(dòng)方式變?yōu)橹鲃?dòng)方式。
APS技術(shù)的組成
ASP硬盤保護(hù)技術(shù)，是由內(nèi)嵌于主板上的加速度感應(yīng)芯片和預(yù)裝在系統(tǒng)中的震動(dòng)預(yù)測(cè)管理軟件組成。通過(guò)對(duì)ThinkPad本本的角度、震動(dòng)、撞擊的監(jiān)測(cè)（即對(duì)橫縱加速度變化的監(jiān)測(cè)），來(lái)決定是否將硬盤磁頭從工作狀態(tài)收回到磁頭停止區(qū)，從而減小撞擊對(duì)硬盤的損害，保護(hù)硬盤及硬盤內(nèi)的數(shù)據(jù)。震動(dòng)預(yù)測(cè)管理軟件從加速感應(yīng)芯片中接收到相應(yīng)的信號(hào)，通過(guò)分析判斷出哪些是對(duì)硬盤有害的，哪些是規(guī)律性的運(yùn)動(dòng)。震動(dòng)預(yù)測(cè)管理軟件會(huì)忽略對(duì)硬盤不能造成傷害的規(guī)律性運(yùn)動(dòng)，而對(duì)于可能會(huì)對(duì)硬盤造成損害的運(yùn)動(dòng)，震動(dòng)預(yù)測(cè)管理軟件會(huì)立刻將信息傳遞給硬盤，使磁頭迅速收回到停止區(qū)。當(dāng)本本處于關(guān)機(jī)狀態(tài)或系統(tǒng)處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，APS功能并不會(huì)被啟動(dòng)。
APS技術(shù)的工作原理
當(dāng)筆記本電腦硬盤工作時(shí)，硬盤磁頭在磁盤上方運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，當(dāng)撞擊力在持續(xù)2毫秒內(nèi)小于200G時(shí)，一般可以靠ThinkPad本本本身的外殼與防震設(shè)計(jì)來(lái)減震，避免對(duì)硬盤造成損害。而當(dāng)撞擊力在持續(xù)2毫秒內(nèi)超過(guò)200G后，損害將會(huì)隨著撞擊能量的加大而加大（見(jiàn)圖左邊的函數(shù)圖）。
硬盤處于非工作狀態(tài)時(shí)，磁頭處于停止區(qū)，硬盤在1毫秒內(nèi)最大可以承受800G的沖擊。當(dāng)撞擊超過(guò)800G/1毫秒后，損害將會(huì)隨著撞擊能量的加大而加大（見(jiàn)圖右邊的函數(shù)圖）。也就是說(shuō)如果可以及時(shí)將硬盤磁頭歸位到停止區(qū)，則硬盤可以忍受比在工作狀態(tài)下更大的沖擊而不受損害。IBM APS技術(shù)就是基于上述原理，在預(yù)測(cè)到有可能發(fā)生撞擊后，及時(shí)地將磁頭移動(dòng)到停止區(qū)以保護(hù)硬盤。
根據(jù)大量實(shí)際調(diào)查顯示，筆記本電腦在工作狀態(tài)下跌落的情況絕大部分是從桌面或膝蓋上跌落，即從120cm以下高度跌落（通常人的膝蓋高度為50cm，桌面高度為80cm），如何能在ThinkPad本本發(fā)生撞擊之前就將磁頭歸位，成為了問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
1.磁頭歸位的時(shí)間問(wèn)題
經(jīng)測(cè)試，磁頭的歸位時(shí)間從接到控制信號(hào)到完成操作，根據(jù)磁頭所處的磁道位置不同，大約為100毫秒到500毫秒。對(duì)于20cm高度內(nèi)自由下落的情況，一般可以靠筆記本電腦的外殼與防震設(shè)計(jì)抵御撞擊力，所以我們僅需要關(guān)注20cm以上的跌落情況。而筆記本電腦從20cm至120cm高度掉落下來(lái)的時(shí)間是202毫秒至495毫秒，再加上筆記本電腦掉落之前的短暫延遲時(shí)間，試驗(yàn)表明通常預(yù)計(jì)發(fā)生的時(shí)間會(huì)多于下跌時(shí)間。這就保證磁頭能在筆記本電腦發(fā)生撞擊之前及時(shí)歸位，有效地保護(hù)磁盤。
2.沖擊力問(wèn)題
筆記本電腦要承受怎樣的撞擊，硬盤才會(huì)受到超過(guò)800G的沖擊力呢?我們知道，硬盤受到的沖擊力是由多項(xiàng)因素決定的。首先是筆記本電腦下落的相對(duì)高度與初始速率，而一般筆記本電腦在工作狀態(tài)下跌落的情況絕大部分是從膝蓋或桌面上跌落到地板上，相對(duì)高度不超過(guò)120cm，垂直方向的初始速率基本可以忽略不計(jì)；其次是筆記本電腦撞擊的表面，硬質(zhì)無(wú)彈性的表面（如水泥地板）可以造成更大的沖擊力，軟質(zhì)有彈性的表面（如木地板或鋪著地毯的地板）可以略微緩沖碰撞，從而造成較小的沖擊；再次是筆記本電腦本身的外殼設(shè)計(jì)和防震設(shè)計(jì)。
為了量化在各種情況下硬盤受到的沖擊力，IBM實(shí)驗(yàn)室特別針對(duì)從膝蓋上跌落和從桌面上跌落兩種情景進(jìn)行了大量的實(shí)際測(cè)試。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，從膝蓋高度（50cm）或從桌面高度（80cm）翻落到硬質(zhì)無(wú)彈性的水泥地板上，由于有外殼以及沖擊吸收墊保護(hù)，硬盤受到的沖擊力超過(guò)200G的幾率約為50%，而超過(guò)800G的幾率不超過(guò)2%。
3.規(guī)律性顛簸問(wèn)題
APS功能一旦開(kāi)啟，就一直在監(jiān)測(cè)ThinkPad本本的.運(yùn)動(dòng)。但用戶常常需要移動(dòng)辦公，如在汽車、火車或飛機(jī)等交通工具上使用筆記本電腦，因此顛簸是在所難免的，這些震動(dòng)要是常觸發(fā)APS使磁頭歸位，則ThinkPad用戶在使用本本時(shí)就會(huì)感到本本運(yùn)行是斷斷續(xù)續(xù)的，影響了工作效率。不過(guò)APS技術(shù)已經(jīng)考慮到這個(gè)問(wèn)題，它具有忽略重復(fù)震動(dòng)的功能，能消除移動(dòng)用戶的顧慮。交通工具顛簸造成的沖擊力一般并不足以損害硬盤，所以大多數(shù)的顛簸都不會(huì)觸發(fā)APS功能使磁頭歸位，從而有效保證了ThinkPad用戶使用筆記本電腦的流暢性。
智能化的震動(dòng)預(yù)測(cè)、有提前量的磁頭歸位操作，APS的這些重要特性都保證了ThinkPad本本的硬盤以及盤內(nèi)數(shù)據(jù)不會(huì)輕易受到各種撞擊的影響。
對(duì)于在移動(dòng)過(guò)程處于運(yùn)行狀態(tài)的筆記本電腦，保護(hù)硬盤和硬盤的中的數(shù)據(jù)格外重要，一些本本廠商開(kāi)發(fā)的特色保護(hù)技術(shù)在很大程度上會(huì)降低硬盤損壞的可能性。但用戶也不可完全依賴于這些保護(hù)技術(shù)，須知“小心使得萬(wàn)年船”，畢竟任何保護(hù)技術(shù)都不是萬(wàn)能的。
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