Hva er disker i harddisker laget av?

For sjelen (Harddisk, Harddisk HDD

) - en lagringsenhet med tilfeldig tilgang (informasjonslagringsenhet) basert på prinsippet om magnetisk opptak. Det er den viktigste datalagringsenheten på de fleste datamaskiner. I motsetning til " Fleksibel » disk ( Disketter ), informasjon i HDD ), informasjon i registrert på harde (aluminium eller glass) plater belagt med et lag av ferromagnetisk materiale, oftest kromdioksid - magnetiske disker. I

en eller flere plater brukes på en akse. I driftsmodus berører ikke lesehodene overflaten av platene på grunn av laget av innkommende luftstrøm som dannes nær overflaten under rask rotasjon. Avstanden mellom hodet og disken er flere nanometer, og fraværet av mekanisk kontakt sikrer en lang levetid for enheten. Når skivene ikke roterer, er hodene plassert ved spindelen eller utenfor skiven i et trygt område, hvor deres unormale kontakt med overflaten av skivene er utelukket.

Første harddisk 1957 I år etter selskap IBM 5 Den aller første harddisken ble utviklet, og den ble utviklet allerede før opprettelsen av den personlige datamaskinen. Du måtte betale en ryddig sum for den, selv om den bare hadde volumet MB 10 Den aller første harddisken ble utviklet, og den ble utviklet allerede før opprettelsen av den personlige datamaskinen. Du måtte betale en ryddig sum for den, selv om den bare hadde volumet. Deretter en harddisk med kapasitet år etter selskap spesielt for personlig datamaskin PC XT 30 . Winchester hadde bare spor og mer på 30 sektorer i hvert spor. " Winchesters " - dette er hva harddisker begynte å bli kalt; hvis forkortet, så "I intami ", kom dette fra en analogi med merkingen av selskapets karabin Winchester – “30/30”

, som var multiladet. For klarhet, la oss se på 3,5 tommer SATA disk. Det blir Seagate.

ST31000333AS 3,5 tommer Grønt kretskort med kobberskinner, strømkontakter og kalt elektronikkkort eller kontrollkort (P Rinted Circuit Board, PCB ). Den brukes til å kontrollere driften av harddisken. Det svarte aluminiumshuset og innholdet kalles en HDA ( Head and Disk Assembly, HDA ), eksperter kaller det også " krukke " Selve kroppen uten innhold kalles også.

HDA (base)

La oss nå fjerne kretskortet og undersøke komponentene som er plassert på det. (Det første som fanger oppmerksomheten er den store brikken som ligger i midten - mikrokontrolleren eller prosessoren.) Mikrokontrollerenhet, MCU . På moderne harddisker består mikrokontrolleren av to deler - den(Sentral prosessorenhet, CPU), som utfører alle beregninger, og kanalen lese/skrive kanal- en spesiell enhet som konverterer det analoge signalet som kommer fra hodene til digitale data under en leseoperasjon og koder digitale data til et analogt signal under skriving. Prosessoren har porter inngang/utgang (IO-porter)å kontrollere andre komponenter som er plassert på kretskortet og overføre data via SATA grensesnitt.

Minnebrikke er en vanlig DDR SDRAM hukommelse. Minnemengden bestemmer størrelsen på harddiskbufferen. Denne PCB inneholder minne Samsung DDR volum 32 MB, som i teorien gir disken en cache inn 32 MB(og dette er nøyaktig volumet gitt i de tekniske egenskapene til harddisken), men dette er ikke helt sant. Faktum er at minne logisk er delt inn i buffer hukommelse (buffer) og fastvareminne. Prosessoren krever en viss mengde minne for å laste fastvaremoduler. Så vidt kjent kun Hitachi/IBM angi det faktiske volumet cache i beskrivelsen av tekniske egenskaper; i forhold til andre disker, om volumet cache vi kan bare gjette.

Den neste brikken er motor- og hovedenhetskontrollkontrolleren, eller "twist" (Voice Coil Motor-kontroller, VCM-kontroller). I tillegg styrer denne brikken sekundære strømforsyninger plassert på brettet, som driver prosessoren og forforsterker-bryterbrikke (forforsterker, forforsterker), som ligger i den hermetiske blokken. Dette er hovedenergiforbrukeren på kretskortet. Den kontrollerer rotasjonen av spindelen og bevegelsen til hodene. Kjerne VCM-kontroller Kan fungere selv ved temperaturer opp til 100°C.

En del av diskfastvaren er lagret i flashminne. Når strøm tilføres disken, laster mikrokontrolleren innholdet av flash-brikken inn i minnet og begynner å kjøre koden. Uten korrekt lastet kode vil ikke disken en gang spinne opp. Hvis det ikke er noen flash-brikke på brettet, betyr det at den er innebygd i mikrokontrolleren.

Vibrasjonssensor (støtsensor) reagerer på risting som er farlig for disken og sender et signal om det til kontrolleren VCM. VCM-kontroller parkerer umiddelbart hodene og kan stoppe disken fra å snurre. I teorien skal denne mekanismen beskytte platen mot ytterligere skade, men i praksis fungerer den ikke, så ikke slipp skivene. På noen stasjoner er vibrasjonssensoren svært følsom, og reagerer på den minste vibrasjon. Dataene mottatt fra sensoren tillater kontrolleren VCM korrigere bevegelsene til hodene. Minst to vibrasjonssensorer er installert på slike disker.

Det er en annen beskyttelsesenhet på brettet - Transient Voltage Suppression (TVS). Det beskytter brettet mot strømstøt. Under en strømstøt TVS brenner ut, skaper en kortslutning til jord. Dette brettet har to TVS, for 5 og 12 volt.

La oss vurdere den hermetiske blokken.

Under brettet er det kontakter for motor og hoder. I tillegg er det et lite, nesten usynlig hull på skivekroppen (pustehull). Det tjener til å utjevne trykket. Mange tror at det er et vakuum inne i harddisken. Dette er faktisk ikke sant. Dette hullet gjør at skiven kan utjevne trykket i og utenfor inneslutningsområdet. Det er et hull på innsiden dekket med et filter (pustefilter), som fanger opp støv og fuktighetspartikler.

La oss nå ta en titt inne i inneslutningssonen. Fjern diskdekselet.

Selve lokket er ikke noe interessant. Det er bare et stykke metall med en gummipakning for å holde støv ute.

La oss se på fyllingen av inneslutningssonen.

Edelinformasjon lagres på metallplater, også kalt pannekaker eller Pfat. På bildet kan du se den øverste pannekaken. Platene er laget av polert aluminium eller glass og er belagt med flere lag av forskjellige sammensetninger, inkludert et ferromagnetisk stoff som dataene faktisk er lagret på. Mellom pannekakene, så vel som over toppen av dem, ser vi spesielle tallerkener kalt separatorer eller separatorer (spjeld eller separatorer). De er nødvendige for å utjevne luftstrømmene og redusere akustisk støy. Som regel er de laget av aluminium eller plast. Aluminiumseparatorer takler kjøling av luften inne i inneslutningssonen mer vellykket.

Lese-skrive hoder (hoder), er installert i endene av brakettene til magnethodeenheten, eller BMG (Head Stack Assembly, HSA). Parkeringssone- dette er området der hodene på en arbeidsskive skal være hvis spindelen stoppes. For denne disken er parkeringssonen plassert nærmere spindelen, som du kan se på bildet.

På enkelte stasjoner foretas parkering på spesielle plastparkeringsplasser plassert utenfor skiltene.

HDD- en pog krever veldig ren luft for normal drift. Under bruk kan det dannes mikroskopiske partikler av metall og fett inne i harddisken. For å umiddelbart rense luften inne i platen, er det resirkulasjonsfilter. Dette er en høyteknologisk enhet som hele tiden samler og fanger bittesmå partikler. Filteret er plassert i banen for luftstrømmer skapt av rotasjonen av platene.

La oss fjerne toppmagneten og se hva som skjuler seg under.

Harddisker bruker veldig kraftige neodymmagneter. Disse magnetene er så kraftige at de kan løfte vekter opp til 1300 ganger større enn deres egne. Så du bør ikke sette fingeren mellom magneten og metall eller en annen magnet - slaget vil være veldig følsomt. Dette bildet viser begrenserne BMG. Deres oppgave er å begrense bevegelsen til hodene, og etterlate dem på overflaten av platene. BMG-begrensere Ulike modeller er designet forskjellig, men det er alltid to av dem, de brukes på alle moderne harddisker. På vår stasjon er den andre begrenseren plassert på bunnmagneten.

Her ser vi her stemmespole, som er en del av magnethodeenheten. Spolen og magnetene dannes BMG-stasjon (talespolemotor, VCM). Drivenheten og magnethodeenheten dannes posisjoner (aktuator)- en enhet som beveger hoder. En svart plastdel med kompleks form kalles aktuatorlås. Dette er en forsvarsmekanisme som frigjør BMG etter at spindelmotoren når et visst antall omdreininger. Dette skjer på grunn av trykket i luftstrømmen. Låsen beskytter hodene mot uønskede bevegelser i parkeringsposisjon.

La oss nå fjerne magnethodeblokken.

Presisjon og jevn bevegelse BMG støttet av presisjonslager. Største delen BMG laget av aluminiumslegering, vanligvis kalt brakett eller vippearm). På enden av vippen er det hoder på en fjæroppheng (Leder Gimbal Assembly, HGA). Vanligvis er selve hodene og vippearmene levert av forskjellige produsenter. Fleksibel trykt krets (FPC) går til kontaktplaten koblet til kontrollkortet.

La oss se på komponentene BMG mer informasjon.

En spole koblet til en kabel.

Peiling.

Følgende bilde viser BMG kontakter.

Pakning sikrer tettheten til forbindelsen. Dermed kan luft kun komme inn i enheten med skiver og hoder gjennom trykkutjevningshullet. Denne platen har kontakter belagt med et tynt lag gull for å forbedre ledningsevnen.

Dette er et klassisk rockerdesign.

De små svarte delene i endene av fjærhengerne kalles glidere. Mange kilder indikerer at glidere og hoder er det samme. Faktisk hjelper glidebryteren til å lese og skrive informasjon ved å heve hodet over overflaten av pannekakene. På moderne harddisker beveger hodene seg på avstand 5-10 nanometer fra overflaten av pannekakene. Til sammenligning har et menneskehår en diameter på ca 25000 nanometer. Hvis noen partikler kommer under glideren, kan dette føre til overoppheting av hodene på grunn av friksjon og svikt, og det er grunnen til at renslighet av luften inne i inneslutningsområdet er så viktig. Selve lese- og skriveelementene er plassert i enden av glidebryteren. De er så små at de bare kan sees med et godt mikroskop.

Som du kan se, er overflaten på glideren ikke flat, den har aerodynamiske riller. De hjelper til med å stabilisere gliderens flyhøyde. Luften under glideren dannes luftpute (luftlageroverflate, ABS). Luftputen opprettholder gliderens flyt nesten parallelt med overflaten av pannekaken.

Her er et annet skyvebilde

Hodekontaktene er godt synlige her.

Dette er en annen viktig del BMG, som ennå ikke er diskutert. Det heter p reamplifier (forforsterker, forforsterker). Forforsterker- dette er en brikke som styrer hodene og forsterker signalet som kommer til eller fra dem.

Forforsterker plassert direkte i BMG av en veldig enkel grunn - signalet som kommer fra hodene er veldig svakt. På moderne disker har den en frekvens på ca 1 GHz. Hvis du flytter forforsterkeren utenfor den hermetiske sonen, vil et så svakt signal bli kraftig dempet på vei til kontrollkortet.

Det er flere spor som fører fra forforsterkeren til hodene (til høyre) enn til inneslutningsområdet (til venstre). Faktum er at en harddisk ikke kan fungere samtidig med mer enn ett hode (et par skrive- og leseelementer). Harddisken sender signaler til forforsterkeren, og den velger hodet som harddisken for øyeblikket har tilgang til. Denne harddisken har seks spor som fører til hvert hode. Hvorfor så mange? Ett spor er slipt, to til er for lese- og skriveelementer. De neste to sporene er for å kontrollere mini-stasjoner, spesielle piezoelektriske eller magnetiske enheter som kan flytte eller rotere glideren. Dette bidrar til å stille inn posisjonen til hodene over sporet mer nøyaktig. Den siste stien fører til varmeren. Varmeren brukes til å regulere flyhøyden til hodene. Varmeren overfører varme til suspensjonen som forbinder glideren og vippen. Suspensjonen er laget av to legeringer med forskjellige termiske ekspansjonsegenskaper. Ved oppvarming bøyer suspensjonen seg mot overflaten av pannekaken, og reduserer dermed flyhøyden på hodet. Når den er avkjølt, retter kardanen seg ut.

Hvis du er en privatperson, vil våre spesialister kunne tilby bredeste spekteret av datatjenester. Våre erfarne teknikere er klare til å løse ethvert problem som kan oppstå med din systemenhet eller bærbare datamaskin.

Anrop:

Kvaliteten på datatjenestene vi tilbyr Du kan være trygg, fordi vi ansetter erfarne og oppmerksomme teknikere som har gitt dataassistanse og datareparasjoner i mange år, selvfølgelig med det nyeste profesjonelt utstyr.

Bli med:

Sette opp og reparere datamaskiner hjemme - tilkalling av datatekniker

• Programvareinstallasjon

• Reparasjon av hovedkort

• Datahjelpstjenester

• Bytte strømforsyningen

Er datamaskinen din ødelagt? Ikke noe problem. Våre spesialister vet hvordan de skal hjelpe deg. For datamaskinreparasjoner har vi alle nødvendige reservedeler fra sertifiserte produsenter. Hjemmebesøk går veldig raskt.

Datahjelp hjemme 250 gni.

Haster reparasjon av bærbar PC – Vi sparer fra å søle væske og bytter deler

• Bytter ut matrisen

• Rengjøring av tastaturet

• Bytte batteri

• Reparasjon av strømforsyning

Hvis den bærbare datamaskinen din er ødelagt, vil våre erfarne teknikere raskt fikse det. Selv om du ved et uhell sølt væske på den og batteriet og harddisken er utbrent, vil teknikerne våre raskt sette den bærbare datamaskinen tilbake til fungerende stand.

Haster reparasjon av bærbar PC 550 gni.

Fjerning og behandling av datavirus – fjerning av bannere

• Installere antivirusbeskyttelse

• Behandling av virus

• Fjerning av trojanere

• Brannmuroppsett

Ingen datamaskin er immun mot skadelig programvare. Luske virus kan alvorlig forstyrre driften av datamaskinen din og føre til tap av data, men spesialistene våre vil effektivt fjerne virus og installere antivirusbeskyttelse.

Virusfjerning 270 rubler.

Installere og konfigurere Windows på en datamaskin eller bærbar PC

• Installere Windows XP, Vista, Seven

• Windows oppsett

• Installere drivere

• Systemgjenoppretting etter en feil

Hvis du ikke har mulighet til å installere Windows-operativsystemet selv, er det bare å kontakte spesialistene våre, så installerer de alle lisensierte versjoner av Windows og gjør alle nødvendige innstillinger.

Windows installasjon 260 rub.

Vi lagrer dataene dine - informasjonsgjenoppretting

• Fra harddisk

• Etter formatering

• Fra en flash-stasjon og minnekort

• Etter fjerning

Uansett hva som forårsaket datatapet og på hvilke medier dette ubehagelige fenomenet skjedde, vil våre kvalifiserte teknikere gjenopprette alle dataene dine, samtidig som konfidensialiteten til filene på datamaskinen din opprettholdes.

Datagjenoppretting 410 rub.

IT-tjenester for organisasjoner og abonnementstjenester for organisasjoner

• Dataadministrasjon
• Perifer reparasjon
• Informasjonssikkerhet
• Nettverkskonfigurasjon

Det er vanskelig å forestille seg en vellykket bedrift uten velorganiserte IT-tjenester. Mye avhenger tross alt av velfungerende datamaskiner og et godt organisert datasikkerhetssystem. Kontakt oss for IT-tjenester - vi vil ikke svikte deg.

HDD, harddisk, harddisk - alle disse er navn på én velkjent datalagringsenhet. I dette materialet vil vi fortelle deg om det tekniske grunnlaget for slike stasjoner, hvordan informasjon kan lagres på dem, og andre tekniske nyanser og driftsprinsipper.

Basert på det fulle navnet på denne lagringsenheten - harddisk med magnetisk harddisk (HDD) - kan du enkelt forstå hva som ligger til grunn for driften. På grunn av deres lave kostnader og holdbarhet, er disse lagringsmediene installert på forskjellige datamaskiner: PCer, bærbare datamaskiner, servere, nettbrett, etc. Et særtrekk ved HDD er muligheten til å lagre enorme mengder data samtidig som den har svært små dimensjoner. Nedenfor vil vi snakke om dens interne struktur, driftsprinsipper og andre funksjoner. La oss komme i gang!

Hermoblock og elektronikktavle

Den grønne glassfiberen og kobbersporene på den, sammen med kontaktene for tilkobling av strømforsyningen og SATA-kontakten kalles kontrollpanel(Print Circuit Board, PCB). Denne integrerte kretsen tjener til å synkronisere driften av disken med PC-en og styringen av alle prosesser inne på harddisken. Kroppen er laget av sort aluminium og det som er inni den kalles forseglet blokk(Head and Disk Assembly, HDA).

I midten av den integrerte kretsen er det en stor brikke - denne mikrokontroller(Micro Controller Unit, MCU). I dagens HDD-er inneholder mikroprosessoren to komponenter: sentral dataenhet(Central Processor Unit, CPU), som håndterer alle beregninger, og lese-skrive kanal- en spesiell enhet som konverterer et analogt signal fra hodet til et diskret når det er opptatt med lesing og omvendt - digitalt til analogt under skriving. Mikroprosessoren har I/O-porter, ved hjelp av hvilken den kontrollerer de gjenværende elementene på kortet og utveksler informasjon via en SATA-tilkobling.

Den andre brikken på kretsen er en DDR SDRAM-minnebrikke. Antallet bestemmer størrelsen på harddiskbufferen. Denne brikken er delt inn i fastvareminne, delvis inneholdt i en flash-stasjon, og et bufferminne, nødvendig for prosessoren for å laste fastvaremoduler.

Den tredje brikken kalles motor og hodekontroller(Voice Coil Motor-kontroller, VCM-kontroller). Den styrer ekstra strømforsyninger som er plassert på brettet. De gir strøm til mikroprosessoren og forforsterker-bryter(forforsterker) inneholdt i en forseglet enhet. Denne kontrolleren krever mer strøm enn andre komponenter på brettet, siden den er ansvarlig for spindelrotasjon og hodebevegelse. Forforsterker-bryterkjernen er i stand til å operere ved temperaturer opp til 100°C! Når strøm tilføres HDD-en, laster mikrokontrolleren ut innholdet av flash-brikken til minnet og begynner å utføre instruksjonene som er lagret i den. Hvis koden ikke lastes inn riktig, vil ikke harddisken en gang kunne snurre opp. Flash-minne kan også bygges inn i mikrokontrolleren i stedet for på brettet.

Ligger på diagrammet vibrasjonssensor(støtsensor) registrerer ristenivået. Hvis han anser dens intensitet som farlig, vil et signal bli sendt til motoren og hodekontrolleren, hvoretter den umiddelbart parkerer hodene eller stopper rotasjonen av harddisken fullstendig. I teorien er denne mekanismen designet for å beskytte harddisken mot forskjellige mekaniske skader, men i praksis fungerer den ikke veldig bra. Derfor bør du ikke miste harddisken, fordi dette kan føre til utilstrekkelig drift av vibrasjonssensoren, noe som kan føre til at enheten blir helt ubrukelig. Noen HDD-er har sensorer som er ultrafølsomme for vibrasjoner og reagerer på den minste manifestasjon av vibrasjon. Dataene som VCM mottar hjelper til med å korrigere bevegelsene til hodene, så diskene er utstyrt med minst to slike sensorer.

En annen enhet designet for å beskytte harddisken er transient spenningsbegrenser(Transient Voltage Suppression, TVS), designet for å forhindre mulig svikt i tilfelle spenningsstøt. Det kan være flere slike begrensere på en krets.

HDA overflate

Under det integrerte kortet er det kontakter fra motorer og hoder. Her kan du se et nesten usynlig teknisk hull (pustehull), som utjevner trykket i og utenfor blokkens forseglede sone, og ødelegger myten om at det er et vakuum inne i harddisken. Det indre området er dekket med et spesielt filter som ikke lar støv og fuktighet passere direkte inn i harddisken.

Innsiden av den hermetiske blokken

Under dekselet til den forseglede enheten, som er et vanlig lag av metall og en gummipakning som beskytter den mot fuktighet og støv, er det magnetiske skiver.

De kan også kalles pannekaker eller plater(tallerkener). Skivene er vanligvis laget av glass eller aluminium som er ferdigpolert. Deretter er de dekket med flere lag av forskjellige stoffer, inkludert en ferromagnet - takket være den er det mulig å registrere og lagre informasjon på en harddisk. Mellom platene og over den øverste platen er plassert separatorer(spjeld eller separatorer). De jevner ut luftstrømmer og reduserer akustisk støy. Vanligvis laget av plast eller aluminium.

Separatorplater, som var laget av aluminium, gjør en bedre jobb med å senke lufttemperaturen inne i den forseglede sonen.

Magnetisk hodeblokk

I endene av brakettene plassert i magnetisk hodeblokk(Head Stack Assembly, HSA), lese-/skrivehoder er plassert. Når spindelen er stoppet, bør de være i klargjøringsområdet - dette er stedet hvor hodene til en fungerende harddisk er plassert når akselen ikke fungerer. På noen HDD-er skjer parkering på plastklargjøringsområder som er plassert utenfor tallerkenene.

For normal drift av en harddisk kreves luft som er så ren som mulig, som inneholder et minimum av fremmedpartikler. Over tid dannes det mikropartikler av smøremiddel og metall i lagertanken. For å sende dem ut, er HDD-er utstyrt sirkulasjonsfiltre(resirkulasjonsfilter), som hele tiden samler opp og holder på svært små partikler av stoffer. De er installert i banen til luftstrømmer som dannes på grunn av rotasjonen av platene.

Neodymmagneter er installert i HDD-er, i stand til å tiltrekke og holde vekt som kan være 1300 ganger mer enn dens egen. Hensikten med disse magnetene i HDD-er er å begrense bevegelsen til hodene ved å holde dem over plast- eller aluminiumsplater.

En annen del av magnethodeblokken er Spole(talespole). Sammen med magneter danner den BMG stasjon, som sammen med BMG utgjør posisjoner(aktuator) - en enhet som beveger hoder. Beskyttelsesmekanismen for denne enheten kalles holder(aktuatorlås). Den frigjør BMG så snart spindelen når et tilstrekkelig antall omdreininger. Luftstrømstrykk er involvert i frigjøringsprosessen. Klemmen forhindrer enhver bevegelse av hodene i forberedelsestilstanden.

Det vil være et presisjonslager under BMG. Den opprettholder jevnheten og presisjonen til en gitt blokk. Det er også en del laget av aluminiumslegering kalt rocker(væpne). På enden, på en fjæroppheng, er det hoder. Det kommer fra rockeren fleksibel kabel(Flexible Printed Circuit, FPC) som fører til en pute som kobles til elektronikkkortet.

Slik ser spolen ut når den er koblet til kabelen:

Du kan se peilingen her:

Her er BMG-kontaktene:

Pad(pakning) bidrar til å sikre tettheten til clutchen. Takket være dette kommer luft inn i blokken med skiver og hoder kun gjennom en åpning som utjevner trykket. Kontaktene til denne disken er belagt med det fineste gullbelagte, noe som forbedrer ledningsevnen.

Typisk brakettmontering:

På endene av fjærhengerne er det små deler - glidere(glidere). De hjelper til med å lese og skrive data ved å heve hodet over tallerkenene. I moderne stasjoner opererer hodene i en avstand på 5-10 nm fra overflaten av metallpannekaker. Elementer for lesing og skriving av informasjon er plassert helt i enden av glidebryterne. De er så små at de bare kan sees ved hjelp av et mikroskop.

Disse delene er ikke helt flate, da de har aerodynamiske riller på seg som tjener til å stabilisere flyhøyden til glideren. Luften under skaper pute(Air Bearing Surface, ABS), som opprettholder flukt parallelt med platens overflate.

Forforsterker- en brikke som er ansvarlig for å kontrollere hodene og forsterke signalet til eller fra dem. Den er plassert direkte i BMG, fordi signalet som produseres av hodene har utilstrekkelig kraft (ca. 1 GHz). Uten forsterkeren i et forseglet område, ville den ganske enkelt forsvinne på vei til den integrerte kretsen.

Fra denne enheten er det flere veier mot hodene enn mot det forseglede området. Dette forklares med det faktum at harddisken bare kan samhandle med en av dem på et bestemt tidspunkt. Mikroprosessoren sender forespørsler til forforsterkeren slik at den velger hodet den trenger. Fra disken til hver av dem er det flere spor. De er ansvarlige for jording, lesing og skriving, kontroll av miniatyrstasjoner, arbeid med spesielt magnetisk utstyr som kan kontrollere glidebryteren, noe som gjør det mulig å øke nøyaktigheten til hodene. En av dem skal føre til en varmeovn som regulerer flyhøyden deres. Denne designen fungerer slik: varme overføres fra varmeren til suspensjonen, som forbinder glideren og vippen. Suspensjonen er laget av legeringer som har forskjellige ekspansjonsparametere fra den innkommende varmen. Når temperaturen stiger, bøyer den seg mot platen, og reduserer dermed avstanden fra den til hodet. Når varmemengden avtar, oppstår den motsatte effekten - hodet beveger seg bort fra pannekaken.

Slik ser toppskilleren ut:

Dette bildet viser det forseglede området uten hodeenheten og øvre separator. Du kan også legge merke til bunnmagneten og klemring(plateklemme):

Denne ringen holder pannekakeblokkene sammen, og forhindrer enhver bevegelse av dem i forhold til hverandre:

Selve platene er tredd på aksel(spindelnav):

Og her er hva som er under toppplaten:

Som du kan forstå, er plassen for hodene opprettet ved hjelp av spesielle avstandsringer(avstandsringer). Dette er høypresisjonsdeler som er laget av ikke-magnetiske legeringer eller polymerer:

I bunnen av HDA er det et trykkutjevningsrom plassert rett under luftfilteret. Luften som er utenfor den forseglede enheten inneholder absolutt støvpartikler. For å løse dette problemet er det installert et flerlagsfilter, som er mye tykkere enn det samme sirkulære filteret. Noen ganger kan du finne spor av silikatgel på den, som skal absorbere all fuktighet:

Konklusjon

Denne artikkelen ga en detaljert beskrivelse av det indre av harddisken. Vi håper dette materialet var interessant for deg og hjalp deg med å lære mye nytt innen datautstyr.

Når datamaskinen starter, kontrollerer et sett med fastvare lagret i BIOS-brikken maskinvaren. Hvis alt er i orden, overfører den kontrollen til operativsystemets oppstartslaster. Deretter lastes OS og du begynner å bruke datamaskinen. Samtidig, hvor ble operativsystemet lagret før datamaskinen ble slått på? Hvordan forble essayet ditt, som du skrev hele natten, intakt etter at PC-en ble slått av? Igjen, hvor er det lagret?

Ok, jeg gikk sannsynligvis for langt, og dere vet alle godt at datadata er lagret på harddisken. Det er imidlertid ikke alle som vet hva det er og hvordan det fungerer, og siden du er her, konkluderer vi med at vi gjerne vil finne ut av det. Vel, la oss finne ut!

La oss tradisjonelt se på definisjonen av en harddisk på Wikipedia:

HDD (skrue, harddisk, hardmagnetisk diskstasjon, HDD, HDD, HMDD) - en tilfeldig tilgangslagringsenhet basert på prinsippet om magnetisk opptak.

De brukes i de aller fleste datamaskiner, og også som separat tilkoblede enheter for lagring av sikkerhetskopier av data, som fillagring, etc.

La oss finne ut av det litt. Jeg liker begrepet " harddisk ". Disse fem ordene formidler essensen. HDD er en enhet hvis formål er å lagre data som er registrert på den i lang tid. Grunnlaget for HDD-er er harde (aluminium) disker med et spesielt belegg, som informasjon registreres på ved hjelp av spesielle hoder.

Jeg vil ikke vurdere selve innspillingsprosessen i detalj - i hovedsak er dette fysikken til de siste klassetrinnene på skolen, og jeg er sikker på at du ikke har noe ønske om å fordype deg i dette, og det er ikke det artikkelen handler om i det hele tatt.

La oss også ta hensyn til uttrykket: " tilfeldig tilgang – Noe som grovt sett betyr at vi (datamaskinen) når som helst kan lese informasjon fra hvilken som helst del av jernbanen.

Et viktig faktum er at HDD-minnet ikke er flyktig, det vil si at uansett om strømmen er tilkoblet eller ikke, vil informasjonen som er registrert på enheten ikke forsvinne noe sted. Dette er en viktig forskjell mellom permanent datamaskinminne og midlertidig minne ().

Når du ser på en datamaskins harddisk i det virkelige liv, vil du ikke se verken disker eller hoder, siden alt dette er skjult i et forseglet etui (hermetisk sone). Utvendig ser harddisken slik ut:

Hvorfor trenger en datamaskin en harddisk?

La oss se på hva en HDD er i en datamaskin, det vil si hvilken rolle den spiller i en PC. Det er klart at den lagrer data, men hvordan og hva. Her fremhever vi følgende funksjoner til harddisken:

• Lagring av OS, brukerprogramvare og deres innstillinger;
• Lagring av brukerfiler: musikk, videoer, bilder, dokumenter, etc.;
• Bruk av deler av harddiskkapasiteten til å lagre data som ikke passer i RAM (swap-fil) eller lagring av innholdet i RAM mens du bruker hvilemodus;

Som du kan se, er datamaskinens harddisk ikke bare en dump av bilder, musikk og videoer. Hele operativsystemet er lagret på den, og i tillegg hjelper harddisken med å takle belastningen på RAM, og tar på seg noen av funksjonene.

Hva består en harddisk av?

Vi nevnte delvis komponentene til en harddisk, nå skal vi se på dette mer detaljert. Så, hovedkomponentene til HDD:

• Ramme — beskytter harddiskmekanismene mot støv og fuktighet. Som regel er den forseglet slik at fukt og støv ikke kommer inn;
• plater (pannekaker) - plater laget av en viss metallegering, belagt på begge sider, som data er registrert på. Antall plater kan være forskjellig - fra en (i budsjettalternativer) til flere;
• Motor — på spindelen som pannekakene er festet til;
• Hodeblokk - en design av sammenkoblede spaker (vippearmer) og hoder. Den delen av harddisken som leser og skriver informasjon til den. For en pannekake brukes et par hoder, siden både øvre og nedre deler fungerer;
• Posisjoneringsenhet (aktuator ) - en mekanisme som driver hodeblokken. Består av et par permanente neodymmagneter og en spole plassert i enden av hodeblokken;
• Kontroller — en elektronisk mikrokrets som kontrollerer driften av harddisken;
• Parkeringssone - et sted inne i harddisken ved siden av diskene eller på deres indre del, hvor hodene senkes (parkeres) under nedetid, for ikke å skade pannekakenes arbeidsflate.

Dette er en enkel harddiskenhet. Det ble dannet for mange år siden, og det er ikke gjort noen grunnleggende endringer i det på lenge. Og vi går videre.

Hvordan fungerer en harddisk?

Etter at strømmen er tilført HDD-en, begynner motoren, på spindelen som pannekakene er festet til, å spinne opp. Etter å ha nådd hastigheten som en konstant strøm av luft dannes på overflaten av skivene, begynner hodene å bevege seg.

Denne sekvensen (først spinner skivene opp, og deretter begynner hodene å fungere) er nødvendig slik at hodene flyter over platene på grunn av den resulterende luftstrømmen. Ja, de berører aldri overflaten på diskene, ellers ville sistnevnte bli skadet umiddelbart. Avstanden fra overflaten til de magnetiske platene til hodene er imidlertid så liten (~10 nm) at du ikke kan se den med det blotte øye.

Etter oppstart leses først serviceinformasjon om tilstanden til harddisken og annen nødvendig informasjon om den, som ligger på det såkalte nullsporet. Først da begynner arbeidet med dataene.

Informasjon på en datamaskins harddisk registreres på spor, som igjen er delt inn i sektorer (som en pizza kuttet i biter). For å skrive filer kombineres flere sektorer til en klynge, som er det minste stedet hvor en fil kan skrives.

I tillegg til denne "horisontale" diskpartisjonen, er det også en konvensjonell "vertikal" partisjon. Siden alle hodene er kombinert, er de alltid plassert over samme spornummer, hver over sin egen disk. Under HDD-drift ser det ut til at hodene tegner en sylinder:

Mens harddisken kjører, utfører den i hovedsak to kommandoer: les og skriv. Når det er nødvendig å utføre en skrivekommando, beregnes området på disken der den skal utføres, deretter plasseres hodene og faktisk utføres kommandoen. Resultatet blir deretter kontrollert. I tillegg til å skrive data direkte til disken, havner informasjonen også i cachen.

Hvis kontrolleren mottar en lesekommando, sjekker den først om nødvendig informasjon er i hurtigbufferen. Hvis den ikke er der, beregnes koordinatene for plassering av hodene på nytt, deretter posisjoneres hodene og data leses.

Etter fullført arbeid, når strømmen til harddisken forsvinner, parkeres hodene automatisk i parkeringssonen.

Dette er i utgangspunktet hvordan en datamaskins harddisk fungerer. I virkeligheten er alt mye mer komplisert, men den gjennomsnittlige brukeren trenger mest sannsynlig ikke slike detaljer, så la oss fullføre denne delen og gå videre.

Typer av harddisker og deres produsenter

I dag er det faktisk tre hovedharddiskprodusenter på markedet: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. De dekker fullt ut behovet for enheter av alle typer og krav. De resterende selskapene gikk enten konkurs, ble absorbert av en av de tre viktigste, eller ble gjenbrukt.

Hvis vi snakker om typene HDD, kan de deles inn som følger:

1. For bærbare datamaskiner er hovedparameteren enhetsstørrelsen på 2,5 tommer. Dette gjør at de kan plasseres kompakt i den bærbare datamaskinen;
2. For en PC - i dette tilfellet er det også mulig å bruke 2,5" harddisker, men som regel brukes 3,5";
3. Eksterne harddisker er enheter som er separat koblet til en PC/bærbar PC, som oftest fungerer som fillagring.

Det finnes også en spesiell type harddisk - for servere. De er identiske med vanlige PC-er, men kan variere i tilkoblingsgrensesnitt og høyere ytelse.

Alle andre inndelinger av HDD i typer kommer fra deres egenskaper, så la oss vurdere dem.

Harddiskspesifikasjoner

Så, de viktigste egenskapene til en datamaskins harddisk:

• Volum — en indikator for maksimalt mulig datamengde som kan lagres på disken. Det første de vanligvis ser på når de velger en HDD. Dette tallet kan nå 10 TB, selv om de for en hjemme-PC ofte velger 500 GB - 1 TB;
• Formfaktor — størrelsen på harddisken. De vanligste er 3,5 og 2,5 tommer. Som nevnt ovenfor er 2,5" i de fleste tilfeller installert på bærbare datamaskiner. De brukes også i eksterne harddisker. 3,5" er installert på PC-er og servere. Formfaktoren påvirker også volumet, siden en større disk kan passe mer data;
• Spindelhastighet — med hvilken hastighet roterer pannekakene? De vanligste er 4200, 5400, 7200 og 10000 rpm. Denne egenskapen påvirker direkte ytelsen, så vel som prisen på enheten. Jo høyere hastighet, jo større er begge verdiene;
• Grensesnitt — metode (kontakttype) for å koble HDD til datamaskinen. Det mest populære grensesnittet for interne harddisker i dag er SATA (eldre datamaskiner brukte IDE). Eksterne harddisker kobles vanligvis til via USB eller FireWire. I tillegg til de som er oppført, finnes det også grensesnitt som SCSI, SAS;
• Buffervolum (cache-minne) - en type raskt minne (som RAM) installert på harddiskkontrolleren, designet for midlertidig lagring av data som oftest brukes. Bufferstørrelsen kan være 16, 32 eller 64 MB;
• Tilfeldig tilgangstid — tiden hvor harddisken er garantert å skrive eller lese fra hvilken som helst del av disken. Områder fra 3 til 15 ms;

I tillegg til de ovennevnte egenskapene, kan du også finne slike indikatorer som:

Hvordan fungerer en harddisk? Hvilke typer harddisker finnes det? Hvilken rolle spiller de i en datamaskin? Hvordan samhandler de med andre komponenter? Du vil lære av denne artikkelen hvilke parametere du bør vurdere når du velger og kjøper en harddisk.

), informasjon i- forkortet navn for " Harddisklagring". Du finner også engelsk Harddisk- og slang Winchester eller for kort Skru.

I en datamaskin er harddisken ansvarlig for lagring av data. Windows-operativsystemet, programmer, filmer, bilder, dokumenter, all informasjon du laster ned til datamaskinen er lagret på harddisken. Og informasjonen på datamaskinen er den mest verdifulle! Hvis prosessoren eller skjermkortet svikter, kan du kjøpe og erstatte dem. Men tapte familiebilder fra forrige sommerferie eller et års regnskapsdata fra en liten bedrift er ikke så lett å gjenopprette. Derfor rettes spesiell oppmerksomhet mot påliteligheten til datalagring.

Hvorfor kalles en rektangulær metallboks en disk? For å svare på dette spørsmålet må vi se på innsiden og finne ut hvordan harddisken fungerer. På bildet under kan du se hvilke deler harddisken består av og hvilke funksjoner hver del utfører. Klikk for å forstørre. (Tatt fra siden)

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

Tre fakta til du trenger å vite om harddisker.

1. Harddisken er den tregeste delen av datamaskinen. Når datamaskinen fryser, vær oppmerksom på aktivitetsindikatoren for harddisken. Hvis den blinker ofte eller lyser kontinuerlig, betyr det at harddisken utfører kommandoer fra et av programmene mens alle de andre er inaktive og venter på tur. Hvis operativsystemet ikke har nok rask RAM til å kjøre et program, bruker det opp plass på harddisken, noe som bremser hele datamaskinen kraftig. Derfor er en måte å øke hastigheten på datamaskinen på å øke størrelsen på RAM.
2. Harddisken er også den mest skjøre delen av en datamaskin. Som du lærte av videoen, snurrer motoren disken opp til flere tusen omdreininger per minutt. I dette tilfellet "svever" magnethodene over skiven i luftstrømmen som skapes av den roterende skiven. Avstanden mellom disken og hodene i moderne enheter er omtrent 10 nm. Hvis disken blir utsatt for støt eller vibrasjoner på dette tidspunktet, kan hodet berøre disken og skade overflaten som inneholder dataene som er lagret på den. Som et resultat, den såkalte " badblocks" - ulesbare områder, på grunn av hvilke datamaskinen ikke kan lese noen filer eller starte systemet. Når de er slått av, er hodene "parkert" utenfor arbeidsområdet og sjokkoverbelastning er ikke så forferdelig for harddisken. Ta sikkerhetskopi av viktige data!
3. Harddiskkapasiteten er ofte litt mindre enn det selgeren eller produsenten angir.Årsaken er at produsenter angir diskkapasitet basert på at det er 1.000.000.000 byte i én gigabyte, mens det er 1.073.741.824 av dem.

Kjøpe en harddisk

Hvis du bestemmer deg for å øke lagringskapasiteten til datamaskinen din ved å koble til en ekstra harddisk eller erstatte den gamle med en større, hva trenger du å vite når du kjøper?

Se først under dekselet til datamaskinens systemenhet. Du må finne ut hvilket harddiskgrensesnitt hovedkortet støtter. I dag er de vanligste standardene 3,5 tommer og døende IDE. De er enkle å skille etter utseende. Bildet til venstre viser et fragment av et hovedkort som er utstyrt med begge typer kontakter, men ditt vil mest sannsynlig ha en av dem.

Det er tre versjoner av grensesnittet 3,5 tommer. De er forskjellige i dataoverføringshastighet. 3,5 tommer, SATA II Og SATA III med hastigheter på henholdsvis 1,5, 3 og 6 gigabyte per sekund. Alle grensesnittversjoner 3,5 tommer ser like ut og er kompatible med hverandre. Du kan koble dem til i hvilken som helst kombinasjon, noe som vil resultere i at dataoverføringshastigheter begrenses til den langsommere versjonen. Samtidig er hastigheten på harddisken enda lavere. Derfor kan potensialet til raske grensesnitt bare avsløres med bruk av nye høyhastighetsstasjoner.

Hvis du bestemmer deg for å kjøpe en ekstra SATA-harddisk, sjekk om du har en grensesnittkabel som den på bildet. Den selges ikke sammen med platen. (De følger vanligvis med hovedkortet.) Blant strømforsyningskontaktene bør det også være minst én ledig for å koble til en harddisk, eller du kan trenge en adapter fra den gamle standarden til den nye.

Nå om selve harddisken: Hovedparameteren er selvfølgelig kapasitet. Som jeg nevnte ovenfor, vær oppmerksom på at det vil være litt mindre enn oppgitt. Operativsystemet og programmene krever 100 - 200 Gigabyte, noe som er ganske mye etter moderne standarder. Hvor mye ekstra plass du trenger kan bestemmes eksperimentelt. Store volumer kan være nødvendig, for eksempel for å ta opp video av høy kvalitet. Moderne filmer i HD-format når flere titalls gigabyte.

I tillegg inkluderer hovedparametrene:

1. Formfaktor- diskstørrelse. 1,8 og 2,5 tommers stasjoner brukes i bærbare datamaskiner. For en stasjonær datamaskin bør du kjøpe en 3,5-tommers stasjon. De har de samme SATA-kontaktene og den bærbare stasjonen kan fungere i en stasjonær datamaskin. Men små disker er laget med vekt på kompakthet og lavt strømforbruk, og er dårligere i ytelse enn større modeller. Og de koster mer.
2. RPM- diskens rotasjonshastighet. Målt i omdreininger per minutt ( RPM- forkortelse for omdreininger per minutt). Jo høyere rotasjonshastighet, desto raskere skriver og leser disken informasjon. Men det bruker også mer energi. I dag er de vanligste diskene med 5400 RPM Og 7200 RPM. Lavere RPM er mer vanlig i bærbare stasjoner, stasjoner med høy kapasitet (mer enn to terabyte) og såkalte "grønne" stasjoner, kalt på grunn av deres reduserte strømforbruk. Det finnes også harddisker med rotasjonshastighet 10000 RPM Og 15000 RPM. De er designet for å fungere i høyt belastede servere og har økt pålitelighetstid, men de er også mye dyrere enn vanlige.
3. Produsent. Det er for tiden flere store produsenter på markedet for lagringsstasjoner. Det er ganske tøff konkurranse blant dem, så de er på ingen måte dårligere enn hverandre i kvalitet. Derfor kan du velge hvilket som helst av de kjente navnene: Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Western Digital.