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介紹APS硬盤(pán)的保護技術(shù)
硬盤(pán)是筆記本電腦中最容易受損的部件，而它又裝載了系統和用戶(hù)的數據，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據丟失或硬盤(pán)損壞。為了提高筆記本電腦硬盤(pán)的防震性能，硬盤(pán)廠(chǎng)商們開(kāi)發(fā)出了巨磁阻磁頭、盤(pán)片防護膜等技術(shù)；同時(shí)筆記本電腦廠(chǎng)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(pán)磁頭很容易撞擊盤(pán)片，而防震膠墊之類(lèi)的技術(shù)對工作中的筆記本電腦硬盤(pán)保護很有限。針對這一問(wèn)題，IBM研發(fā)出了主動(dòng)硬盤(pán)保護技術(shù)——APS（Active Protection System，主動(dòng)保護系統），并于去年11月把這項技術(shù)應用于ThinkPad T41/R50系列本本上，使筆記本電腦對硬盤(pán)的保護由過(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(pán)保護技術(shù)，是由內嵌于主板上的加速度感應芯片和預裝在系統中的震動(dòng)預測管理軟件組成。通過(guò)對ThinkPad本本的角度、震動(dòng)、撞擊的監測（即對橫縱加速度變化的監測），來(lái)決定是否將硬盤(pán)磁頭從工作狀態(tài)收回到磁頭停止區，從而減小撞擊對硬盤(pán)的損害，保護硬盤(pán)及硬盤(pán)內的數據。震動(dòng)預測管理軟件從加速感應芯片中接收到相應的信號，通過(guò)分析判斷出哪些是對硬盤(pán)有害的，哪些是規律性的運動(dòng)。震動(dòng)預測管理軟件會(huì )忽略對硬盤(pán)不能造成傷害的規律性運動(dòng)，而對于可能會(huì )對硬盤(pán)造成損害的運動(dòng)，震動(dòng)預測管理軟件會(huì )立刻將信息傳遞給硬盤(pán)，使磁頭迅速收回到停止區。當本本處于關(guān)機狀態(tài)或系統處于啟動(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
當筆記本電腦硬盤(pán)工作時(shí)，硬盤(pán)磁頭在磁盤(pán)上方運動(dòng)，進(jìn)行數據讀取，當撞擊力在持續2毫秒內小于200G時(shí)，一般可以靠ThinkPad本本本身的外殼與防震設計來(lái)減震，避免對硬盤(pán)造成損害。而當撞擊力在持續2毫秒內超過(guò)200G后，損害將會(huì )隨著(zhù)撞擊能量的加大而加大（見(jiàn)圖左邊的函數圖）。
硬盤(pán)處于非工作狀態(tài)時(shí)，磁頭處于停止區，硬盤(pán)在1毫秒內最大可以承受800G的沖擊。當撞擊超過(guò)800G/1毫秒后，損害將會(huì )隨著(zhù)撞擊能量的加大而加大（見(jiàn)圖右邊的函數圖）。也就是說(shuō)如果可以及時(shí)將硬盤(pán)磁頭歸位到停止區，則硬盤(pán)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，在預測到有可能發(fā)生撞擊后，及時(shí)地將磁頭移動(dòng)到停止區以保護硬盤(pán)。
根據大量實(shí)際調查顯示，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)測試，磁頭的歸位時(shí)間從接到控制信號到完成操作，根據磁頭所處的磁道位置不同，大約為100毫秒到500毫秒。對于20cm高度內自由下落的情況，一般可以靠筆記本電腦的外殼與防震設計抵御撞擊力，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，試驗表明通常預計發(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，有效地保護磁盤(pán)。
2.沖擊力問(wèn)題
筆記本電腦要承受怎樣的撞擊，硬盤(pán)才會(huì )受到超過(guò)800G的沖擊力呢?我們知道，硬盤(pán)受到的沖擊力是由多項因素決定的。首先是筆記本電腦下落的相對高度與初始速率，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，相對高度不超過(guò)120cm，垂直方向的初始速率基本可以忽略不計；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(zhù)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計和防震設計。
為了量化在各種情況下硬盤(pán)受到的沖擊力，IBM實(shí)驗室特別針對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)際測試。相關(guān)實(shí)驗數據顯示，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，硬盤(pán)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.規律性顛簸問(wèn)題
APS功能一旦開(kāi)啟，就一直在監測ThinkPad本本的運動(dòng)。但用戶(hù)常常需要移動(dòng)辦公，如在汽車(chē)、火車(chē)或飛機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(hù)在使用本本時(shí)就會(huì )感到本本運行是斷斷續續的，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，它具有忽略重復震動(dòng)的功能，能消除移動(dòng)用戶(hù)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(pán)，所以大多數的顛簸都不會(huì )觸發(fā)APS功能使磁頭歸位，從而有效保證了ThinkPad用戶(hù)使用筆記本電腦的流暢性。
智能化的震動(dòng)預測、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(pán)以及盤(pán)內數據不會(huì )輕易受到各種撞擊的影響。
對于在移動(dòng)過(guò)程處于運行狀態(tài)的筆記本電腦，保護硬盤(pán)和硬盤(pán)的中的數據格外重要，一些本本廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)的特色保護技術(shù)在很大程度上會(huì )降低硬盤(pán)損壞的可能性。但用戶(hù)也不可完全依賴(lài)于這些保護技術(shù)，須知“小心使得萬(wàn)年船”，畢竟任何保護技術(shù)都不是萬(wàn)能的。
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