În prima unitate de disc magnetic dezvoltată de IBM, discurile și capetele, împreună cu structura de susținere, erau găzduite într-o carcasă separată închisă (denumită modul de date) instalată pentru a funcționa pe unitatea de antrenare. Când modulul de date a fost instalat pe unitate, sistemul de alimentare cu aer curat la modulul de date a fost conectat automat. Capetele, datorită unei mase mici, au fost presate pe suprafața discului cu o forță de numai 0,1 N, iar când discul a fost rotit între cap și suprafață, s-a format un spațiu de aer de aproximativ 0,5 μm grosime. Stratul de aer dintre cap și disc a fost creat de fluxurile formate în timpul rotirii discului și a oferit posibilitatea înregistrării și citirii multiple a datelor fără a deteriora suprafața magnetică a discului.
În dispozitivele moderne, modulul de date și unitatea sunt integrate, iar sistemul de alimentare cu aer purificat nu mai este utilizat. Fiecare unitate modernă conține un pachet de discuri magnetice instalate pe o axă. Primele dispozitive au folosit o viteză de rotație de 3600 rpm, dar, odată cu creșterea vitezei de scriere / citire, viteza unității de disc a crescut în multe dispozitive la 7200 rpm. Creșterea vitezei de rotație asigură capacitatea de a accelera munca întregului dispozitiv, dar creșterea vitezei este limitată de rezistența mecanică a discurilor.
Discurile sunt plăci din aluminiu, sticlă sau ceramică cu un strat de feromagnet de înaltă calitate depus pe ele. Compoziția stratului magnetic este destul de complicată - se aplică de obicei prin pulverizare sau depunere în vid. Primele discuri au folosit o acoperire de oxid de fier, astăzi ca materiale pentru acoperirea magnetică sunt utilizate atât materiale pe bază de fier și oxizi, cât și filme de alte metale magnetice. Acoperirile pe bază de oxizi de fier și ferite de bariu sunt suficient de moi, astfel încât utilizarea lor în noile dezvoltări a încetat aproape. Acoperirile cu pelicule metalice asigură o densitate mai mare de înregistrare și rezistența suprafeței discului. Durabilitatea stratului de acoperire este deosebit de importantă atunci când se utilizează discuri în computerele portabile, unde probabilitatea de impact este mare.
După acoperire, discurile sunt supuse unui tratament special pentru a asigura o suprafață de înaltă calitate. Discurile prelucrate sunt asamblate într-o singură pungă (de obicei, în pachetul conține de la 2 la 12 discuri) și fixate pe axa instalată în unitate. Fiecare disc are două suprafețe de lucru, însă, în unele dispozitive, suprafețele exterioare ale unităților de disc extreme nu sunt folosite din motive de proiectare.
Pentru o operație calitativă și HDD fiabilă este important să se asigure absența prafului în carcasă și conduce ansamblul capului, care sunt filtre barometrice egalizatoare de presiune din interiorul și exteriorul unității de acționare utilizat pe scară largă. Dacă doriți ca unitatea hard disk să funcționeze mult timp și asigurați o fiabilitate ridicată a stocării datelor, nu deschideți niciodată carcasa discului și nu rupeți autocolantele de protecție din acesta.
Capetele de citire și scriere reprezintă unul dintre cele mai importante elemente ale unității de disc. Principiul capetelor hard disk-ului este similar cu principiul capului unui magnetofon obișnuit, dar cerințele pentru ele sunt mult mai stricte în comparație cu capetele de bandă. Capetele de discuri diferă în dimensiunile lor mici.
Capul este întotdeauna la o anumită distanță de suprafața discului (aproximativ 0,13 μm), care este asigurată de fluxul de aer în timpul rotirii rapide a discului (capul "zboară"). Reducerea decalajului dintre cap și suprafața discului mărește semnalul în timpul citirii și poate reduce un curent de scriere, cu toate acestea, reduce semnificativ stabilitatea dispozitivului la vibrații și șocuri. Cu toate acestea, munca de reducere a decalajului dintre disc și cap nu oprește liderii producătorilor de hard disk-uri și, conform previziunilor, în următorii cinci ani decalajul poate fi redus la 0,05 km. Prezența diferenței dintre cap și disc de suprafață necesită parcare capetele (le trece dincolo de suprafața de lucru) în timpul opririi pentru a preveni deteriorarea suprafeței discului sau a capului atunci când contactul mecanic. În dispozitive mai vechi pentru descărcarea capetele au trebuit să folosească programe speciale (au fugit chiar înainte de a opri calculatorul), hard disk-uri moderne, atunci când opriți alimentarea capului este deplasată în afara zonei de lucru a discului automat.
La fabricarea capetelor se utilizează trei opțiuni tehnologice diferite:
Capetele monolitice sunt fabricate din ferite. Complexitatea prelucrării și fragilitatea feritelor impun limitări serioase asupra utilizării lor în sistemele moderne cu o densitate mare de înregistrare a informațiilor pe disc. În noile evoluții, astfel de capete sunt aproape nefolosite.
Capetele compozite sunt mai mici decât monoliticul și sunt fabricate din ferită pe un substrat de sticlă sau solid ceramic. Această abordare vă permite să reduceți decalajul dintre cap și suprafața discului și, în consecință, creșteți densitatea scrisului pe disc. Unele companii din producția de capete compozite folosesc un spațiu umplut cu metal în loc de un spațiu de aer în miezul magnetic al capului (aceasta permite îmbunătățirea configurației câmpului magnetic al capului și creșterea în continuare a densității de înregistrare).
Capetele subțiri sunt create prin fotolitografie. Miezul magnetic al capului este depozitat pe suprafața ceramică, ceea ce face posibilă crearea capului cu un spațiu magnetic foarte mic. Această tehnologie oferă cea mai mare densitate de înregistrare și vă permite să reduceți lățimea pieselor.
Poziționarea capului este una dintre cele mai importante părți ale hard disk-ului. Tipul de acționare utilizat direct viteza dispozitivului dependent în ansamblu - unitate oferă importante HDD parametru: timpul de poziționare cap (caută timp). Pentru a deplasa capetele, se folosesc de obicei motoare pas cu pas, care asigură precizie de poziționare ridicată. Există două variante diferite de acționare: liniare și rotative. Atunci când capetele de acționare rotative sunt deplasate de-a lungul unui arc de cerc ca și în masa rotativă convențională, actuator liniar deplasează capul peste raza discului (mod similar cu câtva timp în urmă patefoane brațul ton tangențial). Linear actuator Avantajul este că diferența capului magnetic este întotdeauna perpendicular pe pista, iar distanța dintre șinele se păstrează actuatori constante, rotative asigura mai puțină inerție și, în consecință, poziționarea mai rapidă a capetelor. În plus, servomotoarele rotative sunt mai rezistente la șocuri și vibrații, deoarece permit o echilibrare exactă.
Pentru a poziționa rapid capetele în dispozitivele moderne de disc, sunt utilizate diferite versiuni ale servo-drive-urilor, cu înregistrarea informațiilor de service pe suprafețele selectate și / sau de lucru ale discurilor. În funcție de modul în care se stochează informații despre poziționare, există sisteme de servomotoare distincte, integrate și hibride.
În sistemele dedicate, o suprafață specială a discului (și, prin urmare, capul) este utilizată pentru înregistrarea informațiilor aeriene. Informațiile sunt înregistrate pe un disc dedicat în timpul fabricării dispozitivului. Această abordare mărește costul hard disk-urilor, dar le oferă viteză mare și fiabilitate.
În sistemele încorporate, informațiile de poziționare sunt înregistrate între blocurile de date de pe suprafețele de lucru ale discului. Astfel de sisteme sunt mai ieftine, mai puțin critice pentru influențele mecanice și fluctuațiile de temperatură, dar sunt inferioare vitezei la discuri cu un servo specializat.
În sistemele hibride, datele de poziționare sunt înregistrate pe o porțiune a suprafeței fiecărui disc, permițându-vă să profitați atât de serverele dedicate, cât și de cele încorporate.
Built-in controler de hard disk (placa de control)
Fiecare unitate HDD alta decât unitatea de antrenare și PCB instalat (de obicei, este atașat de mai jos) furnizează elemente de acționare și unități de control, precum și consolidarea semnalelor de scriere / citire. Mai mult decât atât, pe acest circuit de bord este montat comenzi de control capete decodor de stabilizare circuit și altele. În hard disk-uri moderne fabricate în cadrul programului Energy Star, există, de asemenea, un dispozitiv care furnizează unitate de disc de închidere, în absența solicitărilor la dispozitiv și alte funcții de economisire a energiei.
Dispozitivele moderne pe disc sunt disponibile în patru dimensiuni în lățime (diametrul discurilor) și trei înălțime. Diametrul discului în cele mai multe cazuri, egal cu 1,8, 2,5, 3,5 sau 5,25 inci, înălțimea - 3,25 (înălțimea totală a dispozitivului), 1,63 (dispozitiv semi-înălțime) sau mai mică de 1 inch (dispozitiv cu profil redus).
Dacă computerul are un slot pentru a instala discuri mai largi decât unitatea hard disk, va trebui să utilizați un diapozitiv special pentru instalarea acestuia. În cele mai populare clădiri Tower (turnul) este prevăzut pentru a instala discuri cu factorul de formă 3,5 sau 5,25, în alte cazuri va trebui să utilizați un diapozitiv.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: