Qual é o disco rígido?

Anonim

Qual é o disco rígido?

HDD, disco rígido, Winchester - todos esses nomes de um dispositivo de armazenamento bem conhecido. Neste material, contaremos sobre a base técnica de tais unidades, como as informações podem ser mantidas sobre elas e as outras nuances técnicas e os princípios do funcionamento.

Dispositivo de disco rígido

Com base no nome completo deste dispositivo de armazenamento - a unidade em discos magnéticos rígidos (HMD) - é possível entender sem muito esforço, que subjacente ao seu trabalho. Graças à sua baratilidade e durabilidade, essas mídias são instaladas em vários computadores: PCs, laptops, servidores, tablets, etc. Uma característica distintiva do HDD é a capacidade de armazenar enormes quantidades de dados, enquanto, ao mesmo tempo, muito pequenas dimensões. Abaixo vamos falar sobre seu dispositivo doméstico, princípios de trabalho e outros recursos. Baister!

Hermobal e Placa Eletrônica

Fábolra verde e faixas de cobre, juntamente com conectores para conectar a fonte de alimentação e soquete do SATA Pagamento de controle Placa de circuito impresso, PCB). Este circuito integrado é usado para sincronizar a operação do disco do PC e do manual de todos os processos dentro do HDD. Habitação de alumínio preto e o que dentro é chamado Bloco selado (Montagem de cabeça e disco, HDA).

Diagrama integrado do disco rígido

No centro do circuito integrado há um grande chip - é microcontrolador (Micro Controller Unit, MCU). No HDD de hoje, o microprocessador contém dois componentes em si: Bloco de computação central (Unidade do processador central, CPU), que está envolvida em todos os cálculos, e Canal lendo e escrevendo - Um dispositivo especial que traduz um sinal analógico da cabeça para o discreto quando está ocupado lendo e vice-versa - digital em analógico durante a gravação. O microprocessador tem Portas de E / S Com a ajuda da qual controla o restante dos elementos localizados na placa e torna a troca de informações via conexão SATA.

Outro chip localizado no diagrama é a memória DDR SDRAM (Chip de memória). Seu número predetermine o volume do Kesh Winchester. Este chip é dividido na memória do firmware, parcialmente contida na unidade flash e do buffer, o processador necessário para carregar os módulos do firmware.

O terceiro chip é chamado Controlador motorizado e cabeça (Controlador de motores de bobina de voz, controlador VCM). Controla fontes de energia adicionais que estão localizadas no quadro. Eles recebem microprocessador de alimentos e Switch de pré-amplificador Pré-amplificador) contido em um bloco selado. Este controlador requer mais energia do que outros componentes na placa, pois é responsável por girar o fuso e o movimento das cabeças. O núcleo do interruptor pré-amplificador é capaz de trabalhar, sendo aquecido a 100 ° C! Quando a energia é fornecida ao HDD, o microcontrolador descarrega o conteúdo do chip flash na memória e inicia a execução de instruções colocadas nela. Se o código não puder ser inicializado corretamente, o HDD nem iniciará a promoção. Também a memória flash pode ser incorporada no microcontrolador e não contém na placa.

Localizado no esquema Sensor de vibração (Sensor de choque) determina o nível de camada. Se considerar sua intensidade é perigoso, o sinal será enviado um controlador controlador do motor e das cabeças, após o qual ele imediatamente estaciona as cabeças ou interrompe a rotação do HDD. Em teoria, esse mecanismo destina-se a garantir a proteção do HDD de vários danos mecânicos, no entanto, na prática, não se estende muito. Portanto, não vale a pena soltar um disco rígido, porque isso pode implicar o trabalho inadequado do vibrador, o que pode causar a completa inoperabilidade do dispositivo. Alguns NJMDs têm super-sensível à vibração por sensores que reagem à menor manifestação. Os dados que o VCM recebe é ajudado a ajustar o movimento das cabeças, para que os discos estejam equipados com pelo menos dois sensores de modo.

Outro dispositivo criado para proteger o HDD - Limitador de tensão de transição Supressão de tensão transitória, TVs), projetada para evitar uma possível falha no caso de saltos de tensão. Um diagrama de tais limitadores pode ser vários.

Chip integral em uma olhada mais próxima no HDD

A superfície do GermoBlock

Sob a taxa integrada, há contatos de motores e cabeças. Imediatamente você pode ver o buraco técnico quase invisível (buraco de respiração), que alinha a pressão dentro e fora da zona selada do bloco que destrói o mito de que há um vácuo dentro do disco rígido. A área interna é coberta com um filtro especial que não perca poeira e umidade diretamente em HDD.

Superfície do Hermetic Block HDD

Dentro do hermblock

Sob a tampa do bloco hermético, que é um reservatório de metal normal e uma junta de borracha que a protege de umidade e poeira, são discos magnéticos.

Cobertura de ervas HDD.

Eles também podem ser chamados Panquecas ou Pratos (Bandejas). Os discos são geralmente criados a partir de vidro ou alumínio, que foi pré-polido. Então eles são cobertos com várias camadas de várias substâncias, incluindo um ferromagnet - graças a ele e é possível gravar e armazenar informações sobre o disco rígido. Entre as placas e sobre a panqueca superior estão localizadas divisores. (Amortecedores ou separadores). Eles equalizam o fluxo de ar e reduzem ruídos acústicos. Normalmente é feito de plástico ou alumínio.

Dentro do bloco hermético em HDD

As placas separadoras que foram feitas de alumínio são melhores lidando com uma diminuição na temperatura do ar dentro da zona hermética.

Separadores e panquecas na aproximação em HDD

Bloco de cabeças magnéticas

Nas extremidades dos suportes localizados em Bloco de cabeça magnética. (Conjunto de pilha de cabeça, HSA), ler / escrever cabeças. Quando o fuso é interrompido, eles devem estar na região de preparação - este é um lugar onde as cabeças de um bom disco rígido estão localizadas no momento em que o eixo não funciona. Em algum estacionamento HDD ocorre em áreas de atadura plásticas, que estão localizadas fora das placas.

Prepare a área em HDD

Para a operação normal do disco rígido, como o ar limpo é necessário, contendo mínimo de partículas de terceiros. Com o tempo, micropartículas de lubrificante e metal são formadas no acumulador. Para exibi-los, o HDD está equipado filtros circulantes (Filtro de recirculação), que estão constantemente coletando e atrasando partículas muito pequenas de substâncias. Eles são instalados no caminho dos fluxos de ar, que são formados devido à rotação das placas.

Filtro de circulação em HDD

Ímãs de neodímio, capazes de atrair e manter o peso, que pode ser superior a 1300 vezes, são instalados no NJD. O objetivo desses ímãs em HDD é a restrição do movimento da cabeça, mantendo-os sobre panquecas de plástico ou alumínio.

Ímãs de neodímio em HDD

Outra parte do bloco de cabeça magnética é bobina (Bobina de voz). Juntamente com os ímãs formulários Dirigir bmg. que em conjunto com BMG é Posicionador (Atuador) - Cabeças em movimento do dispositivo. O mecanismo de proteção para este dispositivo é chamado retentor (Trava do atuador). Frees BMG assim que o fuso ganha um número suficiente de revoluções. No processo de libertação, a pressão do fluxo de ar está envolvida. O retentor impede quaisquer movimentos das cabeças no estado de preparação.

Bobina e retentor em HDD

Sob BMG será um rolamento de precisão. Suporta suavidade e precisão desta unidade. Imediatamente a parte é feita de liga de alumínio, que é chamada Koromysl. (BRAÇO). No final, na suspensão da primavera, as cabeças estão localizadas. Do balancim é Cabo flexível (Circuito impresso flexível, FPC), levando ao bloco de contato, que é conectado à placa eletrônica.

Rocker, rolamento, cabo flexível em HDD

Isso é o que é a bobina, que é conectada ao cabo:

Bobina conectada com cabo em HDD

Aqui você pode ver o rolamento:

Rolando em HDD.

Aqui estão os contatos da BMG:

Contatos BMG em HDD

almofada (Junta) ajuda a garantir a estanqueidade da embreagem. Devido a isso, o ar cai no bloco com discos e cabeças apenas através de um buraco que alinha a pressão. Os contatos deste disco são cobertos com a melhor douramento, o que melhora a condutividade.

Deitado em HDD.

Assembléia típica do suporte:

Design de balancim clássico em HDD

No final das suspensões de primavera há pequenas partes - Sloters. (Sliders). Eles ajudam a ler e escrever dados levantando a cabeça sobre as placas. Em dirigências modernas, cabeças trabalham, localizadas a uma distância de 5-10 nm da superfície das panquecas de metal. Elementos de informações de leitura e escrita estão localizadas na maioria das extremidades dos sliders. Eles são tão pequenos que só podem ser usados ​​pelo microscópio.

Slider em HDD.

Estas partes não são absolutamente planas, uma vez que existem sulcos aerodinâmicos que servem para estabilizar a altura do vôo deslizante. O ar sob ele cria Almofada (Superfície de rolamento de ar, ABS), que suporta a superfície paralela do plano.

Elementos de gravação e leitura no controle deslizante em HDD

Pré-amplificador - Chip responsável pelo gerenciamento de cabeças e aprimorar o sinal para eles ou deles. Ele está localizado diretamente na BMG, porque o sinal que as cabeças produzem, tem energia insuficiente (cerca de 1 GHz). Sem um amplificador em uma zona hermética, ele simplesmente espalhou o caminho para o circuito integrado.

Preamp no HDD.

A partir deste dispositivo para as cabeças há mais faixas do que para a zona hermética. Isto é explicado pelo fato de que o disco rígido só pode interagir com um deles em um determinado ponto no tempo. O microprocessador envia pedidos para o pré-amplificador para que ele escolheu a cabeça que você precisa. Do disco para cada um deles há várias faixas. Eles são responsáveis ​​pela ligação à terra, leitura e escrita, gestão de unidades em miniatura, ao trabalho com equipamentos magnética especial, que pode controlar o cursor, o que permite aumentar a precisão das cabeças. Um deles deve levar a um aquecedor que ajusta a altura do seu voo. Este projeto funciona assim: o calor é transmitido a partir do aquecedor, que conecta o controle deslizante e o roqueiro. A suspensão é criado a partir de ligas que têm diferentes parâmetros de expansão a partir do calor de entrada. Com o aumento da temperatura, que se inclina na direcção da placa, reduzindo assim a distância a partir dele para a cabeça. Com uma diminuição da quantidade de calor, a acção oposta ocorre - a cabeça é removido da panqueca.

Desta forma, parece que o separador superior:

separador superior no HDD

Esta foto inclui uma zona hermética sem um bloco de cabeças e separadores superiores. Você também pode notar o ímã inferior e anel de aperto (Travessas Braçadeira):

Selada zona sem uma tampa em disco rígido

Este anel retém os blocos de panquecas juntos, impedindo-os de seu movimento em relação ao outro:

Anel propósito na HDD

Placas em si são ressuscitados em eixo EIXO HUB):

Panquecas do fuso em HDD

Mas o que está sob a placa superior:

Separando Anéis em HDD

Como eu posso entender, o lugar para as cabeças é criado usando especial dividindo anéis Spacer Anéis. Estas são peças de alta precisão que são feitas de ligas de polímeros ou não-magnéticas:

Separando anel close-up

Na parte inferior do Hronoblock há espaço para o nivelamento da pressão, situado por baixo do filtro de ar. O ar que se encontra fora do bloco selada certamente contém partículas de pó. Para resolver este problema, um filtro multicamadas é estabelecida, que é muito mais espessa do que a mesma circular. Por vezes, pode ser detectado vestígios de um gel de silicato de que deve absorver toda a humidade:

Espaço para o nivelamento da pressão no HDD

Conclusão

Este artigo contém uma descrição detalhada dos interiores de HDD. Esperamos que este material era interessante para você e ajudou a aprender um monte de novo no âmbito de equipamentos de informática.

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