軟盤

軟盤是一種磁性介質。 它的基本組件是由 boPET 制成的薄而柔韌的塑料盤。 這是涂有可磁化材料，通常是氧化鐵，其存儲原理類似于硬盤。 最初僅由帶閱讀窗的方形紙板套筒包圍，后來的數據載體（從 3.5 英寸開始）由帶窗鎖的堅固塑料外殼更好地保護。

與硬盤相比，軟盤的磁頭（讀/寫頭）直接與鍍膜的可磁化表面摩擦，久而久之會產生明顯的磨損，嚴重限制了軟盤的長期使用。 此外，磁盤還直接摩擦周圍牢牢固定在驅動器中的外殼。 因此，這款手機殼內部配有特氟龍涂層（或類似）織物，以xxx程度地減少摩擦。

軟盤的格式（物理尺寸）主要以英寸（″）給出； 常見尺寸過去和現在是：

• 8 英寸（實際上是 200 毫米），軟盤為 180 KiB – IBM 的原始軟盤格式，用于替代笨重的穿孔卡片堆疊，后來高達 1 MiB
• 5.25″（實際上是 130 毫米），80 到 1200 KiB（xxx臺 IBM PC 為 160 KiB）
• 3.5″（實際上是 90 毫米），360 到 1440 KiB ≈ 1.4 MiB（HD-軟件盤，最近成為許多系統的標準格式），很少達到 3520 KiB ≈ 3.4 MiB（ED-軟件盤，44 個扇區格式） . 塑料外殼寬 90 毫米，長 94 毫米，高 3.3 毫米。
• 3 英寸（實際上是 80 毫米），每邊 180 KiB（包括 Schneider/Amstrad CPC、Joyce 和 Oric Atmos）
• 2" 用于 Sony Mavica 數碼相機推出的視頻軟盤
• 2" 用于 Zenith minisPORT（793 KiB，雙面，雙密度，80 軌道，245 tpi，介質：Fujifilm LT-1）。由于價格高（10 件 80 美元）而未被廣泛使用。

此外，還開發了其他尺寸，例如3.25″ 和 2"，但這些不能占上風。索尼開發的 2" 格式的視頻軟盤是一個例外，它用于索尼 Mavica 相機的模擬原始版本以及靜態視頻 - 相機是用過的：

3.5″-軟盤標準為ISO/IEC 8860-1:1987（雙密度）、ISO/IEC 9529-1:1989（高密度）、ISO/IEC 10994-1:1992（超高密度） ; 所有規格均以公制單位表示。 這些標準明確了尺寸，即 90.0 × 94.0 × 3.3 mm。 內部磁盤的直徑恰好為 86.0 毫米。

區分如下：

• 軟盤n寫在一側和兩側
  • SS：單面，別名：1S、1
  • DS：雙面，別名：2S、2
• 由使用的磁性材料產生的記錄密度
  • SD：單一密度
  • DD：Double Density，別名：2D，更罕見的還有 HC，用于 3.5″ 的高容量（來自英語“高容量”）-軟盤n
  • QD：Quad Density，別名：4D
  • 高清：高密度
  • ED：超高密度
• 硬扇區或軟扇區——即硬扇區或軟扇區分成數據塊

對于硬扇區軟盤，塑料盤上的每個扇區都有一個索引孔，更常見的軟扇區只有一個，或者在中間有一個不對稱的驅動器訪問。 這個索引孔或不對稱性決定了軌道的起點，只要它不被驅動器忽略（軟同步：通過一系列同步位識別軌道的起點）。

最常用的磁層材料：

• DD：2 μm 氧化鐵，矯頑力約為 24000 A/m
• HD：1.2 μm 鈷摻雜氧化鐵，矯頑場強度約為 48000 A/m
• ED：3 μm 鋇鐵氧體，矯頑場強約 60000 A/m

軟盤的確切規格包括更多信息：

• 磁道的數量，即“磁道”，（最初通常為 35，后來通常為 40 或 80）
• 扇區數，即每個磁道的塊數（例如 9 或 18）
• 塊大小（以前是 128、256、512 或 1024 字節，現在大多只有 512 字節；許多控制器還支持 1 和 8 KiB 扇區）
• 錄制過程（最初是FM，后來主要是MFM；Apple和Commodore也使用了GCR過程）
• 磁道密度，通常為 48、96 或 135 tpi（磁道每英寸). Commodore 在某些驅動器上使用了 100 tpi 的不同值，這使得第三方驅動器在物理上無法讀取這些軟盤。

根據磁道的不同，在技術上可以容納不同數量的扇區，特別是因為理論上外磁道上有更多空間； 但是，由于那里頭部的相對速度也較高，這就遇到了困難。 因此，一些制造商根據磁頭位置改變旋轉速度（Apple、Victor / Sirius）或數據速率（Commodore），這允許在軟盤上存儲更多內容，但使其與其他制造商的驅動器不兼容。

提高訪問速度的一個技巧是所謂的交錯，其中扇區不是按數字升序記錄的，而是在軌道上以不同的順序記錄的。 例如，這使得能夠對要執行的讀取過程進行技術上必要的后處理，并在之后立即讀入邏輯上下一個扇區的偏移量。 理想的交錯率取決于硬件。

安排磁道的邏輯xxx個扇區相對于相鄰磁道略微偏移的想法是相似的，因此在磁道變化后讀取連續磁道時，在這個過程中軟盤繼續轉動一點，這個扇區到達讀頭正下方，以便可以進一步閱讀。

軟盤n有寫保護，在3.5″軟盤n上可以用右上角的小滑塊打開或關閉（打開=寫保護）。 對于5.25″和8″的軟盤n，邊緣的寫保護缺口（正面8″，側面5.25″）必須用深色寫保護貼紙密封（關閉=寫保護）。 驅動器中的寫保護通過機械開關或光柵中斷寫入頭的電流來檢測； 它旨在無法繞過軟件寫保護。 市售軟件的原始磁盤通常從一開始就缺少此滑塊或凹槽，因此它們始終處于寫保護狀態。 3.5″軟盤n上缺失的滑塊也可以用透明膠帶代替，因為這些軟盤n的寫保護檢查是機械的。

5.25" HD 和 8" 軟盤通常旋轉 360 分鐘，5.25" DD，3" 和 3.5" 軟盤通常旋轉 300 分鐘。

使用 SD-軟件盤時，數據位以 125 kHz（8 英寸和 250 kHz）的波特率傳輸，DD-軟件盤以 250 kHz（8 英寸和 500 kHz）傳輸，HD-軟件盤以 500 kHz 和ED-軟盤 n n 寫在軟盤上，頻率為 1 MHz。 這導致總數據速率為 15625 字節/秒、31250 字節/秒、62500 字節/秒和 125000 字節/秒。

由于軌道不僅包含數據而且還包含控制數據，并且必須保持扇區之間的安全距離，以便在旋轉速度出現輕微偏差時不會損壞后續扇區，因此軌道可以實現的凈數據速率顯著降低。

為了讀取整個軟盤，添加了換道時間。 這通常會將有效數據速率進一步降低三分之一（雙面軟盤，磁頭切換速度足夠快）到一半。DD 軟盤的有效讀取速度約為 15 KB/s，HD 軟盤的有效讀取速度約為 30 KB /s .

雖然有些HD-軟件盤廠家標榜理論使用壽命可達100年，但這個數值只有在特定的環境條件下存放才能達到。 如果適當地隔熱、避光和避磁，儲存時間應該可以達到 10 到 30 年。 經驗表明，書寫密度較低的軟盤在干燥的地方可以保存數十年。 為防止污染，5.25″ 和 8″ 軟盤通常保存在軟盤隨附的紙袋或紙板袋中。 隨著不斷使用，由于軟盤驅動器中的機械讀寫磁頭，軟盤n的負載更重。 在最壞的情況下，軟件盤會在一到兩年后出現缺陷。 另一個風險在于將軟盤存儲在溫暖潮濕的環境中，與所有磁性數據載體一樣，這會促進真菌的形成。 真菌還會污染讀/寫頭或導致舊軟盤上的涂層脫落。 后者取決于制造商，如果您仔細觀察表面，通常可以事先看到此類變化。 通常可以用酒精溶液再次清潔讀寫頭。 還有專門的清潔盤。