Hvad er diske i harddiske lavet af?

For sjælen (Harddisk, Harddisk HDD

) - en lagringsenhed med tilfældig adgang (informationslagringsenhed) baseret på princippet om magnetisk optagelse. Det er den vigtigste datalagringsenhed i de fleste computere. I modsætning til " Fleksibel » disk ( Disketter ), oplysninger i HDD ), oplysninger i optaget på hårde (aluminium eller glas) plader belagt med et lag af ferromagnetisk materiale, oftest chromdioxid - magnetiske diske. I

en eller flere plader anvendes på en akse. I driftstilstand rører læsehovederne ikke pladernes overflade på grund af laget af indgående luftstrøm, der dannes nær overfladen under hurtig rotation. Afstanden mellem hovedet og disken er flere nanometer, og fraværet af mekanisk kontakt sikrer en lang levetid for enheden. Når skiverne ikke roterer, er hovederne placeret ved spindlen eller uden for skiven i et sikkert område, hvor deres unormale kontakt med skivernes overflade er udelukket.

Første harddisk 1957 I år efter virksomhed IBM 5 Den allerførste harddisk blev udviklet, og den blev udviklet allerede før oprettelsen af den personlige computer. Du skulle betale en pæn sum for den, selvom den kun havde volumen MB 10 Den allerførste harddisk blev udviklet, og den blev udviklet allerede før oprettelsen af den personlige computer. Du skulle betale en pæn sum for den, selvom den kun havde volumen. Så en harddisk med en kapacitet år efter virksomhed især til personlig computer PC XT 30 . Winchester havde kun spor og mere om 30 sektorer i hvert spor. " Winchesters " - dette er hvad harddiske begyndte at blive kaldt; hvis forkortet, så "I intami ", kom dette fra en analogi med mærkningen af virksomhedens karabin Winchester – “30/30”

, som var multiopladet. For klarhedens skyld, lad os se på 3,5 tommer SATA disk. Det bliver Seagate.

ST31000333AS 3,5 tommer Grønt printkort med kobberskinner, strømstik og kaldet elektronikkort eller kontrolkort (s Rinted Circuit Board, PCB ). Det bruges til at styre driften af harddisken. Den sorte aluminiumskasse og dens indhold kaldes en HDA ( Head and Disk Assembly, HDA ), kalder eksperter det også " krukke " Selve kroppen uden indhold kaldes også.

HDA (base)

Lad os nu fjerne det trykte kredsløb og undersøge de komponenter, der er placeret på det. (Det første, der fanger dit øje, er den store chip, der er placeret i midten - mikrocontrolleren eller processoren.) Micro Controller Unit, MCU . På moderne harddiske består mikrocontrolleren af to dele - den(Central processorenhed, CPU), som udfører alle beregninger, og kanalen læse/skrive kanal- en speciel enhed, der konverterer det analoge signal, der kommer fra hovederne, til digitale data under en læseoperation og koder digitale data til et analogt signal under skrivning. Processoren har porte input/output (IO-porte) at styre andre komponenter placeret på printkortet og overføre data via SATA interface.

Hukommelseschip er en almindelig DDR SDRAM hukommelse. Mængden af hukommelse bestemmer størrelsen af harddiskens cache. Dette printkort indeholder hukommelse Samsung DDR bind 32 MB, hvilket i teorien giver disken en cache ind 32 MB(og dette er præcis den mængde, der er angivet i harddiskens tekniske egenskaber), men det er ikke helt sandt. Faktum er, at hukommelsen logisk er opdelt i buffer hukommelse (Cache) og firmwarehukommelse. Processoren kræver en vis mængde hukommelse for at indlæse firmwaremoduler. Så vidt vides kun Hitachi/IBM angive den faktiske volumen cache i beskrivelsen af tekniske egenskaber; i forhold til andre diske, om volumen cache vi kan kun gætte.

Den næste chip er motoren og hovedenhedens kontrolcontroller eller "twist" (Voice Coil Motor controller, VCM controller). Derudover styrer denne chip sekundære strømforsyninger placeret på kortet, som driver processoren og forforstærker-switch-chip (forforstærker, forforstærker), placeret i den hermetiske blok. Dette er den vigtigste energiforbruger på printkortet. Den styrer spindlens rotation og hovedernes bevægelse. Kerne VCM controller Kan arbejde selv ved temperaturer op til 100°C.

En del af diskens firmware er gemt i flash-hukommelse. Når der tilføres strøm til disken, indlæser mikrocontrolleren indholdet af flash-chippen i hukommelsen og begynder at udføre koden. Uden korrekt indlæst kode vil disken ikke engang spinne op. Hvis der ikke er nogen flash-chip på kortet, betyder det, at det er indbygget i mikrocontrolleren.

Vibrationssensor (choksensor) reagerer på rystelser, der er farlige for disken, og sender et signal om det til controlleren VCM. VCM controller parkerer straks hovederne og kan stoppe disken i at dreje. I teorien skulle denne mekanisme beskytte disken mod yderligere skade, men i praksis virker den ikke, så tab ikke diskene. På nogle drev er vibrationssensoren meget følsom og reagerer på den mindste vibration. Data modtaget fra sensoren tillader controller VCM rette bevægelsen af hovederne. Mindst to vibrationssensorer er installeret på sådanne diske.

Der er en anden beskyttelsesanordning på tavlen - Transient Voltage Suppression (TVS). Det beskytter kortet mod strømstød. Under en strømstød TV'er brænder ud, hvilket skaber en kortslutning til jord. Dette bord har to TVS, til 5 og 12 volt.

Lad os overveje den hermetiske blok.

Under tavlen er der kontakter til motor og hoveder. Derudover er der et lille, næsten usynligt hul på skivekroppen (åndehul). Det tjener til at udligne trykket. Mange mennesker tror, at der er et vakuum inde i harddisken. Faktisk er dette ikke sandt. Dette hul gør det muligt for skiven at udligne trykket i og uden for indeslutningsområdet. Der er et hul på indersiden dækket med et filter (åndefilter), som fanger støv og fugtpartikler.

Lad os nu tage et kig inde i indeslutningszonen. Fjern diskdækslet.

Selve låget er ikke noget interessant. Det er bare et stykke metal med en gummipakning for at holde støv ude.

Lad os se på fyldningen af indeslutningszonen.

Ædle informationer gemmes på metalskiver, også kaldet pandekager eller nfade. På billedet kan du se den øverste pandekage. Pladerne er lavet af poleret aluminium eller glas og er belagt med flere lag af forskellige sammensætninger, herunder et ferromagnetisk stof, som dataene faktisk er lagret på. Mellem pandekagerne, såvel som over toppen af dem, ser vi specielle plader kaldet separatorer eller separatorer (spjæld eller separatorer). De er nødvendige for at udligne luftstrømme og reducere akustisk støj. Som regel er de lavet af aluminium eller plastik. Aluminiumseparatorer klarer bedre afkøling af luften inde i indeslutningszonen.

Læse-skrivehoveder (hoveder), er installeret i enderne af beslagene på den magnetiske hovedenhed, eller BMG (Head Stack Assembly, HSA). Parkeringszone- dette er det område, hvor hovederne på en arbejdsskive skal være, hvis spindlen er stoppet. For denne disk er parkeringszonen placeret tættere på spindlen, som det kan ses på billedet.

På nogle drev udføres parkering på særlige plastparkeringsarealer placeret uden for pladerne.

Harddisk- en præcisionspositioneringsmekanisme og kræver meget ren luft til normal drift. Under brug kan der dannes mikroskopiske partikler af metal og fedt inde i harddisken. For straks at rense luften inde i disken, er der recirkulationsfilter. Dette er en højteknologisk enhed, der konstant opsamler og fanger små partikler. Filteret er placeret i banen for luftstrømme skabt af pladernes rotation.

Lad os fjerne den øverste magnet og se, hvad der gemmer sig nedenunder.

Harddiske bruger meget kraftige neodymmagneter. Disse magneter er så kraftige, at de kan løfte vægte op til 1300 gange større end deres egne. Så du skal ikke lægge fingeren mellem magneten og metal eller en anden magnet - slaget vil være meget følsomt. Dette billede viser begrænserne BMG. Deres opgave er at begrænse hovedernes bevægelse og efterlade dem på overfladen af pladerne. BMG begrænsere Forskellige modeller er designet forskelligt, men der er altid to af dem, de bruges på alle moderne harddiske. På vores drev er den anden limiter placeret på den nederste magnet.

Her ser vi her stemmespole, som er en del af den magnetiske hovedenhed. Spolen og magneterne dannes BMG-drev (Voice Coil Motor, VCM). Drevet og den magnetiske hovedenhed dannes positioner (aktuator)- en enhed, der bevæger hoveder. En sort plastikdel af kompleks form kaldes aktuatorlås. Det er en forsvarsmekanisme, der frigiver BMG efter at spindelmotoren når et vist antal omdrejninger. Dette sker på grund af luftstrømmens tryk. Låsen beskytter hovederne mod uønskede bevægelser i parkeringspositionen.

Lad os nu fjerne magnethovedblokken.

Præcision og jævn bevægelse BMG understøttet af præcisionsleje. Største del BMG lavet af aluminiumslegering, normalt kaldet beslag eller vippe (arm). For enden af vippen er der hoveder på et fjederophæng (Leder Gimbal Assembly, HGA). Normalt er selve hovederne og vippearmene leveret af forskellige producenter. Flexible Printed Circuit (FPC) går til kontaktpladen, der er tilsluttet kontrolkortet.

Lad os se på komponenterne BMG flere detaljer.

En spole forbundet til et kabel.

Leje.

Følgende foto viser BMG kontakter.

Pakning sikrer tætheden af forbindelsen. Luft kan således kun komme ind i enheden med skiver og hoveder gennem trykudligningshullet. Denne skive har kontakter belagt med et tyndt lag guld for at forbedre ledningsevnen.

Dette er et klassisk rockerdesign.

De små sorte dele i enderne af fjederbøjlerne kaldes skydere. Mange kilder indikerer, at skydere og hoveder er det samme. Faktisk hjælper skyderen med at læse og skrive information ved at hæve hovedet over pandekagernes overflade. På moderne harddiske bevæger hovederne sig på afstand 5-10 nanometer fra pandekagernes overflade. Til sammenligning har et menneskehår en diameter på ca 25000 nanometer. Hvis en partikel kommer ind under skyderen, kan dette føre til overophedning af hovederne på grund af friktion og deres svigt, hvorfor renligheden af luften inde i indeslutningsområdet er så vigtig. Selve læse- og skriveelementerne er placeret for enden af skyderen. De er så små, at de kun kan ses med et godt mikroskop.

Som du kan se, er skyderens overflade ikke flad, den har aerodynamiske riller. De hjælper med at stabilisere skyderens flyvehøjde. Luften under skyderen dannes luftpude (luftlejeoverflade, ABS). Luftpuden opretholder gliderens flyvning næsten parallelt med pandekagens overflade.

Her er endnu et skyderbillede

Hovedkontakterne er tydeligt synlige her.

Dette er en anden vigtig del BMG, som endnu ikke er drøftet. Det hedder p genforstærker (forforstærker, forforstærker). Forforstærker- dette er en chip, der styrer hovederne og forstærker signalet, der kommer til dem eller fra dem.

Forforstærker placeres direkte i BMG af en meget simpel grund - signalet der kommer fra hovederne er meget svagt. På moderne diske har den en frekvens på ca 1 GHz. Flytter man forforstærkeren uden for den hermetiske zone, vil et så svagt signal blive kraftigt dæmpet på vej til styrekortet.

Der er flere spor, der fører fra forforstærkeren til hovederne (til højre) end til indeslutningsområdet (til venstre). Faktum er, at en harddisk ikke samtidigt kan arbejde med mere end ét hoved (et par skrive- og læseelementer). Harddisken sender signaler til forforstærkeren, og den vælger det hoved, som harddisken i øjeblikket har adgang til. Denne harddisk har seks spor, der fører til hvert hoved. Hvorfor så mange? Et spor er malet, to mere er til læse- og skriveelementer. De næste to spor er til styring af minidrev, specielle piezoelektriske eller magnetiske enheder, der kan flytte eller rotere skyderen. Dette hjælper til mere præcist at indstille hovedernes position over sporet. Den sidste sti fører til varmelegemet. Varmelegemet bruges til at regulere flyvehøjden på hovederne. Varmelegemet overfører varme til suspensionen, der forbinder skyderen og vippen. Ophænget er lavet af to legeringer med forskellige termiske ekspansionskarakteristika. Ved opvarmning bøjer suspensionen sig mod pandekagens overflade og reducerer dermed hovedets flyvehøjde. Når den er afkølet, retter kardanen sig ud.

Hvis du er en privatperson, så vil vores specialister være i stand til at yde bredeste udvalg af computertjenester. Vores erfarne teknikere er klar til at løse ethvert problem, der måtte opstå med din systemenhed eller bærbare computer.

Ring til:

Kvaliteten af de computertjenester, vi leverer Du kan være sikker, fordi vi beskæftiger erfarne og opmærksomme teknikere, som i mange år har ydet computerhjælp og computerreparationer, naturligvis ved brug af det nyeste professionelle udstyr.

Deltag:

Opsætning og reparation af computere derhjemme - tilkald til en computertekniker

Software installation
Reparation af bundkort
Computer assistance tjenester
Udskiftning af strømforsyningen

Er din computer gået i stykker? Intet problem. Vores specialister ved, hvordan de kan hjælpe dig. Til computerreparationer har vi alle de nødvendige reservedele fra certificerede producenter. Hjemmebesøg går meget hurtigt.

Computerhjælp derhjemme 250 rub.

Haster reparation af bærbare computere - Vi sparer mod oversvømmelse med væsker og udskifter dele

Udskiftning af matrix
Rengøring af tastaturet
Udskiftning af batteri
Reparation af strømforsyning

Hvis din bærbare computer er i stykker, vil vores erfarne teknikere hurtigt ordne det. Selvom du ved et uheld har spildt væske på den, og batteriet og harddisken brænder ud, vil vores teknikere hurtigt bringe din bærbare computer tilbage til funktionsdygtig stand.

Haster bærbar reparation 550 rub.

Fjernelse og behandling af computervirus - fjernelse af bannere

Installation af antivirusbeskyttelse
Behandling af vira
Fjernelse af trojanske heste
Firewall opsætning

Ingen computer er immun mod malware-angreb. Luske vira kan alvorligt forstyrre driften af din computer og føre til tab af data, men vores specialister vil effektivt fjerne vira og installere antivirusbeskyttelse.

Virusfjernelse 270 rub.

Installation og konfiguration af Windows på en computer eller bærbar

Installation af Windows XP, Vista, Seven
Windows opsætning
Installation af drivere
Systemgendannelse efter en fejl

Hvis du ikke selv har mulighed for at installere Windows-operativsystemet, skal du blot kontakte vores specialister, så installerer de enhver licenseret version af Windows og foretager alle de nødvendige indstillinger.

Windows installation 260 rub.

Vi gemmer dine data - informationsgendannelse

Fra harddisk
Efter formatering
Fra et flashdrev og et hukommelseskort
Efter fjernelse

Uanset hvad der forårsagede datatabet og på hvilket medie dette ubehagelige fænomen opstod, vil vores kvalificerede teknikere gendanne alle dine data, samtidig med at fortroligheden af filerne på din computer bevares.

Datagendannelse 410 rub.

IT-tjenester til organisationer og abonnementstjenester til organisationer

Computer administration
Perifer reparation
Informationssikkerhed
Netværksopsætning

Det er svært at forestille sig en succesrig virksomhed uden velorganiserede it-tjenester. Meget afhænger jo af velfungerende computere og et velorganiseret datasikkerhedssystem. Kontakt os for IT-service - vi svigter dig ikke.

HDD, harddisk, harddisk - alle disse er navne for én velkendt datalagringsenhed. I dette materiale vil vi fortælle dig om det tekniske grundlag for sådanne drev, hvordan information kan lagres på dem og andre tekniske nuancer og driftsprincipper.

Baseret på det fulde navn på denne lagerenhed - harddisk med magnetisk disk (HDD) - kan du nemt forstå, hvad der ligger til grund for dens drift. På grund af deres lave omkostninger og holdbarhed er disse lagermedier installeret på forskellige computere: pc'er, bærbare computere, servere, tablets osv. Et karakteristisk træk ved HDD er evnen til at gemme enorme mængder data, mens den har meget små dimensioner. Nedenfor vil vi tale om dens interne struktur, driftsprincipper og andre funktioner. Lad os komme i gang!

Hermoblok og elektronikkort

Den grønne glasfiber og kobbersporene på den, sammen med stikkene til tilslutning af strømforsyningen og SATA-stikket kaldes kontroltavle(Printed Circuit Board, PCB). Dette integrerede kredsløb tjener til at synkronisere driften af disken med pc'en og styringen af alle processer inde i HDD'en. Kroppen er lavet af sort aluminium og hvad der er indeni hedder det forseglet blok(Head and Disk Assembly, HDA).

I midten af det integrerede kredsløb er der en stor chip - denne mikrocontroller(Micro Controller Unit, MCU). I dagens HDD'er indeholder mikroprocessoren to komponenter: central computerenhed(Central Processor Unit, CPU), som håndterer alle beregninger, og læse-skrive kanal- en speciel enhed, der konverterer et analogt signal fra hovedet til et diskret, når det er travlt med at læse og omvendt - digitalt til analogt under skrivning. Mikroprocessoren har I/O-porte, ved hjælp af hvilken den styrer de resterende elementer placeret på kortet og udveksler information via en SATA-forbindelse.

Den anden chip placeret på kredsløbet er en DDR SDRAM hukommelseschip. Dens mængde bestemmer størrelsen af harddiskens cache. Denne chip er opdelt i firmwarehukommelse, delvist indeholdt i et flashdrev, og en bufferhukommelse, der er nødvendig for processoren til at indlæse firmwaremoduler.

Den tredje chip kaldes motor og hovedkontroller(Voice Coil Motor controller, VCM controller). Den styrer yderligere strømforsyninger, der er placeret på kortet. De giver strøm til mikroprocessoren og forforstærker-omskifter(forforstærker) indeholdt i en forseglet enhed. Denne controller kræver mere strøm end andre komponenter på kortet, da den er ansvarlig for spindelrotation og hovedbevægelse. Forforstærker-switcher-kernen er i stand til at fungere ved temperaturer op til 100°C! Når der tilføres strøm til HDD'en, aflæser mikrocontrolleren indholdet af flash-chippen i hukommelsen og begynder at udføre instruktionerne, der er gemt i den. Hvis koden ikke indlæses korrekt, vil harddisken ikke engang være i stand til at snurre op. Flash-hukommelse kan også indbygges i mikrocontrolleren i stedet for at være indeholdt på kortet.

Placeret på diagrammet vibrationssensor(choksensor) registrerer niveauet af rystelser. Hvis han anser dens intensitet for farlig, vil der blive sendt et signal til motoren og hovedcontrolleren, hvorefter den straks parkerer hovederne eller helt stopper rotationen af harddisken. I teorien er denne mekanisme designet til at beskytte HDD'en mod forskellige mekaniske skader, men i praksis fungerer den ikke særlig godt. Derfor bør du ikke tabe harddisken, da dette kan føre til utilstrækkelig drift af vibrationssensoren, hvilket kan medføre, at enheden bliver fuldstændig ubrugelig. Nogle HDD'er har sensorer, der er ultra-følsomme over for vibrationer og reagerer på den mindste manifestation af vibrationer. De data, som VCM modtager, hjælper med at korrigere hovedernes bevægelse, så diskene er udstyret med mindst to sådanne sensorer.

En anden enhed designet til at beskytte HDD'en er transient spændingsbegrænser(Transient Voltage Suppression, TVS), designet til at forhindre mulig fejl i tilfælde af spændingsstigninger. Der kan være flere sådanne begrænsere på et kredsløb.

HDA overflade

Under det integrerede print er der kontakter fra motorer og hoveder. Her kan du se et næsten usynligt teknisk hul (åndehul), som udligner trykket i og uden for blokkens forseglede zone, og ødelægger myten om, at der er et vakuum inde i harddisken. Dets indre område er dækket af et specielt filter, der ikke tillader støv og fugt at passere direkte ind i HDD'en.

Indersiden af HDA

Under dækslet af den forseglede enhed, som er et almindeligt lag af metal og en gummipakning, der beskytter den mod fugt og støv, er der magnetiske skiver.

De kan også kaldes pandekager eller plader(tallerkener). Skiverne er normalt lavet af glas eller aluminium, der er blevet forpoleret. Derefter er de dækket af flere lag af forskellige stoffer, inklusive en ferromagnet - takket være den er det muligt at optage og gemme information på en harddisk. Mellem pladerne og over den øverste plade er placeret separatorer(spjæld eller udskillere). De udjævner luftstrømme og reducerer akustisk støj. Normalt lavet af plast eller aluminium.

Separatorplader, som var lavet af aluminium, gør et bedre stykke arbejde med at sænke lufttemperaturen inde i den forseglede zone.

Magnetisk hovedblok

I enderne af beslagene placeret i magnetisk hovedblok(Head Stack Assembly, HSA), læse/skrivehoveder er placeret. Når spindlen er stoppet, skal de være i forberedelsesområdet - dette er stedet, hvor hovederne på en fungerende harddisk er placeret, når akslen ikke fungerer. I nogle HDD'er sker parkering på plastikklargøringsarealer, der er placeret uden for pladerne.

Til normal drift af en harddisk kræves luft, der er så ren som muligt, indeholdende et minimum af fremmedpartikler. Over tid dannes der mikropartikler af smøremiddel og metal i lagertanken. Til at udsende dem er HDD'er udstyret cirkulationsfiltre(recirkulationsfilter), som konstant opsamler og tilbageholder meget små partikler af stoffer. De er installeret i vejen for luftstrømme, der dannes på grund af pladernes rotation.

Neodymiummagneter er installeret i HDD'er, der er i stand til at tiltrække og holde vægt, der kan være 1300 gange mere end deres egen. Formålet med disse magneter i HDD'er er at begrænse hovedernes bevægelse ved at holde dem over plast- eller aluminiumsplader.

En anden del af magnethovedblokken er spole(stemmespole). Sammen med magneter danner den BMG drev, som sammen med BMG udgør positioner(aktuator) - en enhed, der flytter hoveder. Beskyttelsesmekanismen for denne enhed kaldes holder(aktuatorlås). Den frigiver BMG'en, så snart spindlen når et tilstrækkeligt antal omdrejninger. Luftstrømstryk er involveret i frigivelsesprocessen. Klemmen forhindrer enhver bevægelse af hovederne i forberedelsestilstanden.

Der vil være et præcisionsleje under BMG. Det bevarer glatheden og præcisionen af denne blok. Der er også en del lavet af aluminiumslegering kaldet rocker(arm). I dens ende, på en fjederophæng, er der hoveder. Det kommer fra rockeren fleksibelt kabel(Flexible Printed Circuit, FPC), der fører til en pude, der forbinder til elektronikkortet.

Sådan ser spolen ud, når den er tilsluttet kablet:

Du kan se pejlingen her:

Her er BMG-kontakterne:

Pad(pakning) hjælper med at sikre tætheden af koblingen. Takket være dette kommer luft kun ind i blokken med skiver og hoveder gennem en åbning, der udligner trykket. Kontakterne på denne disk er belagt med det fineste guldbelagte, hvilket forbedrer ledningsevnen.

Typisk beslagsamling:

I enderne af fjederbøjlerne er der små dele - skydere(skydere). De hjælper med at læse og skrive data ved at hæve hovedet over tallerkenerne. I moderne drev fungerer hovederne i en afstand på 5-10 nm fra overfladen af metalpandekager. Elementer til læsning og skrivning af information er placeret i enderne af skyderne. De er så små, at de kun kan ses ved hjælp af et mikroskop.

Disse dele er ikke helt flade, da de har aerodynamiske riller på dem, der tjener til at stabilisere skyderens flyvehøjde. Luften nedenunder skaber pude(Air Bearing Surface, ABS), som opretholder flyvning parallelt med pladens overflade.

Forforstærker- en chip, der er ansvarlig for at styre hovederne og forstærke signalet til eller fra dem. Det er placeret direkte i BMG, fordi signalet produceret af hovederne har utilstrækkelig effekt (ca. 1 GHz). Uden forstærkeren i et lukket område ville den simpelthen forsvinde på vej til det integrerede kredsløb.

Fra denne enhed er der flere veje mod hovederne end mod det forseglede område. Dette forklares med, at harddisken kun kan interagere med en af dem på et bestemt tidspunkt. Mikroprocessoren sender anmodninger til forforstærkeren, så den vælger det hoved, den skal bruge. Fra disken til hver af dem er der flere spor. De er ansvarlige for jordforbindelse, læsning og skrivning, styring af miniaturedrev, arbejde med specielt magnetisk udstyr, der kan styre skyderen, hvilket giver mulighed for at øge nøjagtigheden af hovederne. En af dem skal føre til et varmelegeme, der regulerer deres flyvehøjde. Dette design fungerer som dette: varme overføres fra varmeren til suspensionen, som forbinder skyderen og vippen. Suspensionen er skabt af legeringer, der har forskellige ekspansionsparametre fra den indkommende varme. Når temperaturen stiger, bøjer den sig mod pladen, hvorved afstanden fra den til hovedet reduceres. Når mængden af varme falder, opstår den modsatte effekt - hovedet bevæger sig væk fra pandekagen.

Sådan ser topseparatoren ud:

Dette billede viser det forseglede område uden hovedenheden og den øvre separator. Du kan også bemærke den nederste magnet og klemring(pladeklemme):

Denne ring holder pandekageblokkene sammen og forhindrer enhver bevægelse af dem i forhold til hinanden:

Selve pladerne er spændt på aksel(spindelnav):

Og her er hvad der er under toppladen:

Som du kan forstå, er pladsen til hovederne skabt ved hjælp af specielle afstandsringe(afstandsringe). Disse er højpræcisionsdele, der er lavet af ikke-magnetiske legeringer eller polymerer:

I bunden af HDA'en er der et trykudligningsrum placeret direkte under luftfilteret. Luften, der er uden for den forseglede enhed, indeholder helt sikkert støvpartikler. For at løse dette problem er der installeret et flerlagsfilter, som er meget tykkere end det samme cirkulære filter. Nogle gange kan du finde spor af silikatgel på den, som bør absorbere al fugten:

Konklusion

Denne artikel gav en detaljeret beskrivelse af de interne dele af HDD'en. Vi håber, at dette materiale var interessant for dig og hjalp dig med at lære en masse nye ting inden for computerudstyr.

Når computeren starter, kontrollerer et sæt firmware, der er gemt i BIOS-chippen, hardwaren. Hvis alt er i orden, overfører det kontrollen til operativsystemets bootloader. Derefter indlæses operativsystemet, og du begynder at bruge computeren. Hvor blev operativsystemet samtidig gemt, før computeren blev tændt? Hvordan forblev dit essay, som du skrev hele natten, intakt efter pc'en blev slukket? Igen, hvor opbevares det?

Okay, jeg gik nok for langt, og I ved alle godt, at computerdata er gemt på harddisken. Det er dog ikke alle, der ved, hvad det er, og hvordan det virker, og da du er her, konkluderer vi, at vi gerne vil finde ud af det. Nå, lad os finde ud af det!

Lad os traditionelt se på definitionen af en harddisk på Wikipedia:

Harddisk (skrue, harddisk, harddisk, magnetisk diskdrev, HDD, HDD, HMDD) - en lagringsenhed med tilfældig adgang baseret på princippet om magnetisk optagelse.

De bruges i langt de fleste computere, og også som separat tilsluttede enheder til lagring af sikkerhedskopier af data, som fillagring mv.

Lad os finde ud af det lidt. Jeg kan godt lide udtrykket " harddisk ". Disse fem ord formidler essensen. HDD er en enhed, hvis formål er at gemme data optaget på den i lang tid. Grundlaget for HDD'er er hårde (aluminium) diske med en speciel belægning, hvorpå information registreres ved hjælp af specielle hoveder.

Jeg vil ikke overveje selve optagelsesprocessen i detaljer - i bund og grund er dette fysikken i de sidste klasser i skolen, og jeg er sikker på, at du ikke har noget ønske om at dykke ned i dette, og det er slet ikke det, artiklen handler om.

Lad os også være opmærksomme på sætningen: " tilfældig adgang ”Hvilket groft sagt betyder, at vi (computeren) til enhver tid kan læse information fra en hvilken som helst del af jernbanen.

En vigtig kendsgerning er, at HDD-hukommelsen ikke er flygtig, det vil sige, uanset om strømmen er tilsluttet eller ej, vil informationen, der er optaget på enheden, ikke forsvinde nogen steder. Dette er en vigtig forskel mellem permanent computerhukommelse og midlertidig hukommelse ().

Når du ser på en computers harddisk i det virkelige liv, vil du ikke se hverken diske eller hoveder, da alt dette er skjult i et forseglet etui (hermetisk zone). Udvendigt ser harddisken sådan ud:

Hvorfor har en computer brug for en harddisk?

Lad os se på, hvad en HDD er i en computer, det vil sige hvilken rolle den spiller i en pc. Det er klart, at det gemmer data, men hvordan og hvad. Her fremhæver vi følgende funktioner på harddisken:

Lagring af OS, brugersoftware og deres indstillinger;
Lagring af brugerfiler: musik, videoer, billeder, dokumenter osv.;
Brug af en del af harddiskkapaciteten til at gemme data, der ikke passer i RAM (swap-fil) eller lagring af indholdet af RAM, mens du bruger dvaletilstand;

Som du kan se, er computerens harddisk ikke bare et dump af billeder, musik og videoer. Hele operativsystemet er gemt på det, og derudover hjælper harddisken med at klare belastningen på RAM'en og påtager sig nogle af dens funktioner.

Hvad består en harddisk af?

Vi nævnte delvist komponenterne i en harddisk, nu vil vi se på dette mere detaljeret. Så hovedkomponenterne på harddisken:

Ramme — beskytter harddiskens mekanismer mod støv og fugt. Som regel er den forseglet, så der ikke kommer fugt og støv ind;
Diske (pandekager) - plader lavet af en bestemt metallegering, belagt på begge sider, hvorpå data er registreret. Antallet af plader kan være forskelligt - fra én (i budgetmuligheder) til flere;
Motor — på hvis spindel pandekagerne er fastgjort;
Hovedblok - et design af indbyrdes forbundne håndtag (vippearme) og hoveder. Den del af harddisken, der læser og skriver information til den. Til en pandekage bruges et par hoveder, da både den øverste og den nederste del fungerer;
Positioneringsanordning (aktuator ) - en mekanisme, der driver hovedblokken. Består af et par permanente neodymmagneter og en spole placeret for enden af hovedblokken;
Controller — et elektronisk mikrokredsløb, der styrer driften af harddisken;
Parkeringszone - et sted inde i harddisken ved siden af diskene eller på deres indre del, hvor hovederne er sænket (parkeret) under nedetid, for ikke at beskadige pandekagernes arbejdsflade.

Dette er en simpel harddiskenhed. Det blev dannet for mange år siden, og der er ikke foretaget grundlæggende ændringer i det i lang tid. Og vi går videre.

Hvordan fungerer en harddisk?

Efter strømforsyningen til HDD'en begynder motoren, på hvis spindel pandekagerne er fastgjort, at dreje op. Efter at have nået den hastighed, hvormed en konstant luftstrøm dannes på overfladen af skiverne, begynder hovederne at bevæge sig.

Denne sekvens (først drejer skiverne op, og derefter begynder hovederne at arbejde) er nødvendig, så hovederne på grund af den resulterende luftstrøm flyder over pladerne. Ja, de rører aldrig overfladen af diskene, ellers ville sidstnævnte blive beskadiget med det samme. Afstanden fra overfladen af de magnetiske plader til hovederne er dog så lille (~10 nm), at man ikke kan se den med det blotte øje.

Efter opstart læses først og fremmest serviceoplysninger om harddiskens tilstand og andre nødvendige oplysninger om den, placeret på det såkaldte nulspor. Først derefter begynder arbejdet med dataene.

Information på en computers harddisk optages på spor, som igen er opdelt i sektorer (som en pizza skåret i stykker). For at skrive filer kombineres flere sektorer til en klynge, som er det mindste sted, hvor en fil kan skrives.

Ud over denne "vandrette" diskpartition er der også en konventionel "lodret" partition. Da alle hovederne er kombineret, er de altid placeret over det samme spornummer, hver over sin egen disk. Under HDD-drift ser hovederne således ud til at tegne en cylinder:

Mens HDD'en kører, udfører den i det væsentlige to kommandoer: læs og skriv. Når det er nødvendigt at udføre en skrivekommando, beregnes området på disken, hvor den skal udføres, derefter placeres hovederne, og i virkeligheden udføres kommandoen. Resultatet kontrolleres derefter. Udover at skrive data direkte til disken, ender informationen også i dens cache.

Hvis controlleren modtager en læsekommando, kontrollerer den først, om den nødvendige information er i cachen. Hvis den ikke er der, beregnes koordinaterne til placering af hovederne igen, derefter placeres hovederne, og dataene aflæses.

Efter endt arbejde, når strømmen til harddisken forsvinder, parkeres hovederne automatisk i parkeringszonen.

Det er dybest set sådan en computerharddisk fungerer. I virkeligheden er alt meget mere kompliceret, men den gennemsnitlige bruger har højst sandsynligt ikke brug for sådanne detaljer, så lad os afslutte dette afsnit og gå videre.

Typer af harddiske og deres producenter

I dag er der faktisk tre hovedharddiskproducenter på markedet: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. De dækker fuldt ud efterspørgslen efter enheder af alle typer og krav. De resterende virksomheder gik enten konkurs, blev absorberet af en af de tre vigtigste, eller blev genbrugt.

Hvis vi taler om typerne af HDD, kan de opdeles som følger:

For bærbare computere er hovedparameteren enhedsstørrelsen på 2,5 tommer. Dette gør det muligt at placere dem kompakt i den bærbare computers krop;
Til pc - i dette tilfælde er det også muligt at bruge 2,5" harddiske, men som regel bruges 3,5";
Eksterne harddiske er enheder, der er separat forbundet til en pc/bærbar computer, som oftest fungerer som fillager.

Der findes også en særlig type harddisk – til servere. De er identiske med almindelige pc'er, men kan afvige i forbindelsesgrænseflader og større ydeevne.

Alle andre opdelinger af HDD i typer kommer fra deres egenskaber, så lad os overveje dem.

Harddisk specifikationer

Så de vigtigste egenskaber ved en computerharddisk:

Bind — en indikator for den størst mulige mængde data, der kan lagres på disken. Det første de normalt ser på, når de vælger en HDD. Dette tal kan nå op på 10 TB, selvom de for en hjemme-pc ofte vælger 500 GB - 1 TB;
Formfaktor — harddiskens størrelse. De mest almindelige er 3,5 og 2,5 tommer. Som nævnt ovenfor er 2,5″ i de fleste tilfælde installeret i bærbare computere. De bruges også i eksterne HDD'er. 3,5″ er installeret på pc'er og servere. Formfaktoren påvirker også lydstyrken, da en større disk kan rumme flere data;
Spindelhastighed — med hvilken hastighed roterer pandekagerne? De mest almindelige er 4200, 5400, 7200 og 10000 rpm. Denne egenskab påvirker direkte ydeevnen såvel som prisen på enheden. Jo højere hastighed, jo større er begge værdier;
Interface — metode (stiktype) til at forbinde HDD'en til computeren. Den mest populære grænseflade til interne harddiske i dag er SATA (ældre computere brugte IDE). Eksterne harddiske er normalt tilsluttet via USB eller FireWire. Ud over de nævnte er der også grænseflader som SCSI, SAS;
Buffervolumen (cachehukommelse) - en type hurtig hukommelse (som RAM) installeret på harddiskcontrolleren, designet til midlertidig lagring af data, der oftest tilgås. Bufferstørrelsen kan være 16, 32 eller 64 MB;
Tilfældig adgang tid — den tid, hvor harddisken er garanteret at skrive eller læse fra enhver del af disken. Rækker fra 3 til 15 ms;

Ud over ovenstående egenskaber kan du også finde sådanne indikatorer som:

Hvordan fungerer en harddisk? Hvilke typer harddiske findes der? Hvilken rolle spiller de i en computer? Hvordan interagerer de med andre komponenter? Du vil lære af denne artikel, hvilke parametre du skal overveje, når du vælger og køber en harddisk.

), oplysninger i- forkortet navn for " Harddisklager". Du finder også engelsk Harddisk- og slang Winchester eller kort sagt Skrue.

I en computer er harddisken ansvarlig for lagring af data. Windows-operativsystemet, programmer, film, fotos, dokumenter, alle de oplysninger, du downloader til computeren, er gemt på harddisken. Og informationen på computeren er den mest værdifulde! Hvis processoren eller videokortet svigter, kan du købe og udskifte dem. Men mistede familiebilleder fra sidste sommers ferie eller et års regnskabsdata fra en lille virksomhed er ikke så nemme at genskabe. Derfor lægges der særlig vægt på pålideligheden af datalagring.

Hvorfor kaldes en rektangulær metalkasse en disk? For at besvare dette spørgsmål skal vi kigge ind og finde ud af, hvordan harddisken fungerer. På billedet nedenfor kan du se, hvilke dele harddisken består af, og hvilke funktioner hver del udfører. Klik for at forstørre. (Tattet fra siden)

Jeg foreslår også, at du ser et uddrag fra et Discovery Channel-program om, hvordan en harddisk fungerer og fungerer.

Tre fakta mere, du skal vide om harddiske.

Harddisken er den langsomste del af computeren. Når din computer fryser, skal du være opmærksom på harddiskaktivitetsindikatoren. Hvis den blinker ofte eller lyser konstant, betyder det, at harddisken udfører kommandoer fra et af programmerne, mens alle de andre er inaktive og venter på deres tur. Hvis styresystemet ikke har nok hurtig RAM til at køre et program, bruger det plads på harddisken, hvilket i høj grad bremser hele computeren. Derfor er en måde at øge hastigheden på din computer på at øge størrelsen på RAM.
Harddisken er også den mest skrøbelige del af en computer. Som du lærte af videoen, drejer motoren disken op til flere tusinde omdrejninger i minuttet. I dette tilfælde "svæver" magnethovederne over skiven i luftstrømmen skabt af den roterende skive. Afstanden mellem disken og hovederne i moderne enheder er omkring 10 nm. Hvis disken udsættes for stød eller vibrationer på dette tidspunkt, kan hovedet røre disken og beskadige overfladen, der indeholder de data, der er lagret på den. Som følge heraf er den såkaldte " badblocks" - ulæselige områder, på grund af hvilke computeren ikke kan læse nogen filer eller starte systemet. Når de er slukket, er hovederne "parkeret" uden for arbejdsområdet, og stødoverbelastning er ikke så forfærdeligt for harddisken. Lav venligst sikkerhedskopier af vigtige data!
Harddiskens kapacitet er ofte lidt mindre end hvad sælgeren eller producenten angiver.Årsagen er, at producenter angiver diskkapacitet ud fra, at der er 1.000.000.000 bytes i en gigabyte, mens der er 1.073.741.824 af dem.

Køb af en harddisk

Hvis du beslutter dig for at øge din computers lagerkapacitet ved at tilslutte en ekstra harddisk eller udskifte den gamle med en større, hvad skal du så vide, når du køber?

Først skal du se under dækslet på din computers systemenhed. Du skal finde ud af, hvilket harddisk-interface dit bundkort understøtter. I dag er de mest almindelige standarder 3,5 tommer og døende IDE. De er nemme at skelne på deres udseende. Billedet til venstre viser et fragment af et bundkort, der er udstyret med begge typer stik, men dit vil højst sandsynligt have et af dem.

Der er tre versioner af grænsefladen 3,5 tommer. De adskiller sig i dataoverførselshastighed. 3,5 tommer, SATA II Og SATA III ved hastigheder på henholdsvis 1,5, 3 og 6 gigabyte i sekundet. Alle interface versioner 3,5 tommer ser ens ud og er kompatible med hinanden. Du kan forbinde dem i enhver kombination, hvilket vil resultere i, at dataoverførselshastigheder begrænses til den langsommere version. Samtidig er hastigheden på harddisken endnu lavere. Derfor kan potentialet i hurtige grænseflader kun afsløres med fremkomsten af nye højhastighedsdrev.

Hvis du beslutter dig for at købe en ekstra SATA-harddisk, skal du kontrollere, om du har et interfacekabel som det på billedet. Den sælges ikke sammen med disken. (De følger normalt med bundkortet.) Blandt strømforsyningsstikkene skal der også være mindst én ledig til tilslutning af en harddisk, eller du skal muligvis have en adapter fra den gamle standard til den nye.

Nu om selve harddisken: Hovedparameteren er selvfølgelig kapacitet. Som jeg nævnte ovenfor, skal du huske på, at det vil være lidt mindre end angivet. Operativsystemet og programmerne kræver 100 - 200 Gigabyte, hvilket er en del efter moderne standarder. Hvor meget ekstra plads du kan få brug for kan bestemmes eksperimentelt. Store lydstyrker kan være påkrævet, for eksempel for at optage video i høj kvalitet. Moderne film i HD-format når op på flere tiere af gigabyte.

Derudover inkluderer de vigtigste parametre:

Formfaktor- diskstørrelse. 1,8 og 2,5 tommer drev bruges i bærbare computere. Til en stationær computer skal du købe et 3,5-tommers drev. De har de samme SATA-stik, og det bærbare drev kan fungere i en stationær computer. Men små diske er lavet med vægt på kompakthed og lavt strømforbrug, og er ringere i ydeevne i forhold til større modeller. Og de koster mere.
RPM- diskens rotationshastighed. Målt i omdrejninger pr. minut ( RPM- forkortelse for omdrejninger i minuttet). Jo højere rotationshastighed, jo hurtigere skriver og læser disken information. Men det bruger også mere energi. I dag er de mest almindelige diske med 5400 RPM Og 7200 RPM. Lavere omdrejninger er mere almindelige i bærbare drev, højkapacitetsdrev (mere end to terabyte) og såkaldte "grønne" drev, så navngivet på grund af deres reducerede strømforbrug. Der findes også harddiske med rotationshastighed 10000 RPM Og 15000 RPM. De er designet til at fungere i højt belastede servere og har en øget pålidelighedstid, men de er også meget dyrere end almindelige.
Fabrikant. Der er i øjeblikket flere store producenter på markedet for lagerdrev. Der er ret hård konkurrence blandt dem, så de er på ingen måde hinanden ringere i kvalitet. Derfor kan du vælge et hvilket som helst af de kendte navne: Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Western Digital.