HDD, хард диск, хард диск - сите овие се имиња на еден добро познат уред за складирање на податоци. Во овој материјал ќе ви кажеме за техничката основа на таквите дискови, за тоа како информациите можат да се складираат на нив и за другите технички нијанси и принципи на работа.
Уред за хард диск
Врз основа на целосното име на овој уред за чување - хард диск (HDD) - лесно можете да разберете што лежи во срцето на неговата работа. Поради нивната ефтина и издржливост, овие медиуми за складирање се инсталираат на различни компјутери: компјутери, лаптопи, сервери, таблети итн. Карактеристична карактеристика на HDD е можноста за чување огромни количини на податоци, додека има многу мали димензии. Подолу ќе разговараме за нејзината внатрешна структура, принципите на работа и другите карактеристики. Да започнеме!
Плочка за хермоблок и електроника
Зелените стаклени стакло од фиберглас и бакарни плочки на неа, заедно со конекторите за поврзување на напојувањето и приклучокот SATA, се нарекуваат контролна табла (Печатена коло, ПЦБ). Ова интегрално коло служи за синхронизација на работата на дискот со компјутер и управување со сите процеси во рамките на HDD. Се нарекува црно куќиште од алуминиум и што е внатре запечатена единица (Раководител и диск собрание, ХДА).
Во центарот на интегралното коло е голем чип - ова микроконтролер (Единица за микро контролори, MCU). Во денешниот ХДД, микропроцесорот содржи две компоненти: централна компјутерска единица (Централна единица за процесор, процесор), која се занимава со сите пресметки, и читај и пишувај канал - специјален уред што конвертира аналоген сигнал од глава во дискретен кога е зафатен со читање, и обратно - дигитален во аналоген за време на снимање. Микропроцесорот има влезни / излезни портисо помош на кој управува со останатите елементи лоцирани на таблата и разменува информации преку SATA врската.
Друг чип кој се наоѓа на колото е DDR SDRAM (мемориски чип). Неговата количина го одредува волуменот на кешот на тврдиот диск. Овој чип е поделен во меморијата на фирмверот, делумно содржан во флеш-уредот, и тампон потребен од процесорот за да ги вчита модулите на фирмверот.
Третиот чип се нарекува контролор на моторот и главата (Контролор на говорниот серпентина на мотор, контролер за VCM). Управува со дополнителни извори на напојување што се наоѓаат на таблата. Тие се напојуваат со микропроцесор и прекинувач за preamp (пред-засилувач) содржан во запечатената единица. Овој контролер бара повеќе енергија од другите компоненти на таблата, бидејќи е одговорен за ротирање на вретеното и движењето на главите. Јадрото на прекинувачот за предупредување е во можност да работи кога се загрева на 100 ° C! Кога се напојува со HDD, микроконтролерот ја растоварува содржината на флеш чипот во меморијата и почнува да ги извршува упатствата утврдени во него. Ако кодот не успее да се вчита правилно, HDD нема да може да ја започне промоцијата. Исто така, флеш-меморијата може да се интегрира во микроконтролерот, а не да се содржи на таблата.
Се наоѓа на колото сензор за вибрации (сензор за шок) го одредува нивото на тресење. Ако тој смета дека неговиот интензитет е опасен, ќе се испрати сигнал до контролорот на моторот и контролата на главата, по што веднаш ги паркира главите или целосно ќе ја запре ротацијата на HDD. Во теорија, овој механизам е дизајниран да ја заштити ХДД од разни механички оштетувања, иако во пракса не работи многу за него. Затоа, не треба да го испуштате тврдиот диск, бидејќи ова може да доведе до несоодветно функционирање на сензорот за вибрации, што може да предизвика целосна неоперабилност на уредот. Некои HDD имаат сензори кои се преосетливи на вибрации, кои одговараат на нејзината најмала манифестација. Податоците што ги прима VCM помагаат во прилагодување на движењето на главите, така што дисковите се опремени со најмалку два од овие сензори.
Друг уред дизајниран да го заштити HDD е минлив ограничувач на напон (Преодно потиснување на напонот, ТВС), дизајниран за да спречи евентуален дефект во случај на постепена моќност. Може да има неколку такви ограничувачи на едно коло.
Површина на Хермоблок
Под таблата со интегрално коло има контакти од мотори и глави. Овде можете да ја видите скоро невидливата техничка дупка (дупка за дишење), која го изедначува притисокот во внатрешноста и надвор од херметичката зона на единицата, уништувајќи го митот дека има вакуум во хард дискот. Неговата внатрешна површина е покриена со посебен филтер што не поминува прашина и влага директно во HDD.
Хермобични инседи
Под капакот на запечатената единица, која е редовен слој од метал и гумен заптивка што го штити од влага и прашина, има магнетни дискови.
Тие исто така може да бидат повикани палачинки или плочи (пластери). Дисковите обично се прават од стакло или алуминиум што се претходно полирани. Потоа, тие се покриени со неколку слоеви на разни супстанции, меѓу кои има и феромагнет - благодарение на него постои можност за снимање и складирање на информации на тврд диск. Помеѓу плочите и над горната палачинка се наоѓаат разграничувачи (амортизери или сепаратори). Тие дури и надвор од струење на воздухот и го намалуваат акустичниот шум. Обично се направени од пластика или алуминиум.
Плочите за раздвојување, направени од алуминиум, подобро се справуваат со намалување на температурата на воздухот во запечатената зона.
Магнетски блок за глава
На краевите на држачите лоцирани во магнетски блок на глава (Head Stack Assembly, HSA), главите за читање / запишување се наоѓаат. Кога вретено е запрено, тие треба да бидат во областа за готвење - ова е местото каде што се наоѓаат главите на тврдиот диск во време кога вратилото не работи. Во некои HDD-а, паркирањето се одвива на места за подготовка на пластика што се наоѓаат надвор од плочите.
За нормално функционирање на тврдиот диск, потребен е чист воздух што содржи минимум странски честички. Со текот на времето, микрочестички од лубрикант и метал се формираат во погонот. За да ги испорача, HDD-уредите се опремени циркулациони филтри (филтер за кружење), кои постојано собираат и заробуваат многу мали честички на супстанции. Тие се инсталирани во патеката на воздушните струи, кои се формираат поради ротација на плочите.
Неодимиумските магнети се инсталирани во HDD, кои можат да привлечат и да држат тежина што може да биде 1300 пати повеќе од сопствената. Целта на овие магнети во HDD е да го ограничат движењето на главите со тоа што ќе ги држат над пластичните или алуминиумските палачинки.
Друг дел од магнетниот блок на главата е калем (говорна калем). Заедно со магнети, се формира Погон на BMGшто заедно со BMG е позиционер (активирач) - уред што ги движи главите. Се нарекува заштитниот механизам за овој уред стегач (бравата на погонот). Ги ослободува BMG веднаш штом вретеното се стекна со доволно брзина. Во процесот на ослободување, вклучен е воздушен притисок. Бравата ја спречува какво било движење на главите во состојбата на подготовката.
Под BMG ќе има прецизно лого. Ја одржува мазноста и точноста на оваа единица. Исто така, постои дел изработен од алуминиумска легура, кој се нарекува рокер (рака). На крајот, на пролетната суспензија, се наоѓаат глави. Од рокер оди флексибилен кабел (Флексибилно печатено коло, FPC), што доведува до подлогата што се поврзува со електронската плоча.
Еве ја калемот што е поврзан со кабелот:
Овде можете да го видите лежиштето:
Еве ги контактите на BMG:
Заптивка (заптивка) помага да се обезбеди тесен зафат. Поради ова, воздухот влегува во единицата со дискови и глави само преку отвор што го изедначува притисокот. Контактите на овој диск се премачкани со најзгодно позлата, што ја подобрува спроводливоста.
Типично собрание на држачи:
На краевите на пролетта суспензиите се мали делови - лизгачи (лизгачи). Тие помагаат да се читаат и пишуваат податоците со подигање на главата над плочите. Во современите погони, главите работат на растојание од 5-10 nm од површината на метални палачинки. Елементите за информации за читање и пишување се наоѓаат на самиот крај на лизгачите. Тие се толку мали што можат да се видат само со помош на микроскоп.
Овие делови не се апсолутно рамни, бидејќи на нив имаат аеродинамички жлебови, кои служат за стабилизирање на висината на летот на лизгачот. Воздухот што се создава под перница (Водечка површина за лежиште, ABS), која поддржува паралелни површини на летни плочи.
Пред-засилувач - чип одговорен за контролирање на главите и засилување на сигналот од нив или од нив. Се наоѓа директно во BMG, бидејќи сигналот што го произведуваат главите има недоволна моќност (околу 1 GHz). Без засилувач во запечатена област, едноставно би се расфрлало по патеката до интегралното коло.
Од овој уред кон главите има повеќе патеки отколку до тесната зона. Ова се објаснува со фактот дека тврдиот диск може да комуницира само со еден од нив во одредено време. Микропроцесорот испраќа барања до пред-засилувачот, така што ќе ја избере саканата глава. Од дискот до секоја од нив има неколку песни. Тие се одговорни за заземјување, читање и пишување, контролирање на минијатурни погони, работа со специјална магнетна опрема што може да го контролира лизгачот, што овозможува да се зголеми точноста на главите. Еден од нив треба да доведе до грејач, кој ја регулира висината на нивниот лет. Овој дизајн работи вака: топлината се пренесува од грејачот во суспензијата, што ги поврзува лизгачот и рокерот. Суспензијата е креирана од легури кои имаат различни параметри на експанзија од влезната топлина. Со зголемување на температурата, се наведнува кон плочата, со што се намалува растојанието од него до главата. Со намалување на количината на топлина, се јавува спротивен ефект - главата се оддалечува од палачинката.
Вака изгледа горниот сепаратор:
На оваа фотографија има тесна зона без блок на глави и горен сепаратор. Може да забележите и долен магнет и прстен на притисок (стегач на платари):
Овој прстен има заедно блокови од палачинки, спречувајќи какво било движење во однос на едни со други:
Самите плочи се нанижани вратило (вретеното центар):
И еве што има под горната плоча:
Како што можете да видите, местото за главите се создава со помош на специјално прстенести прстени (прстенести прстени). Овие се делови со голема прецизност, изработени од не-магнетни легури или полимери:
На дното на единицата за притисок има простор за изедначување на притисокот, кој се наоѓа директно под филтерот за воздух. Воздухот што е надвор од запечатената единица, се разбира, содржи честички од прашина. За да се реши овој проблем, инсталиран е повеќеслоен филтер, кој е многу подебел од истиот кружен филтер. Понекогаш на него може да се најдат траги од силикатен гел, кој треба да ја апсорбира целата влага само по себе:
Заклучок
Овој напис дал детален опис на внатрешниците на ХДД. Се надеваме дека овој материјал ви беше интересен и помогна да научите многу од областа на компјутерската опрема.
