ฮาร์ดไดรฟ์คืออะไร

HDD, ฮาร์ดดิสก์, Winchester - ชื่อทั้งหมดของอุปกรณ์เก็บข้อมูลที่รู้จักกันดีทั้งหมด ในเนื้อหานี้เราจะบอกคุณเกี่ยวกับพื้นฐานทางเทคนิคของไดรฟ์ดังกล่าววิธีการที่จะเก็บข้อมูลไว้ได้อย่างไรและความแตกต่างทางเทคนิคอื่น ๆ และหลักการของการทำงาน

อุปกรณ์ฮาร์ดดิสก์

ขึ้นอยู่กับชื่อเต็มของอุปกรณ์เก็บข้อมูลนี้ - ไดรฟ์บนดิสก์แม่เหล็กแข็ง (HMD) - เป็นไปได้ที่จะเข้าใจโดยไม่ต้องใช้ความพยายามมากซึ่งรองรับการทำงานของมัน ขอบคุณราคาถูกและความทนทานสื่อเหล่านี้ได้รับการติดตั้งในคอมพิวเตอร์ต่างๆ: พีซีแล็ปท็อปเซิร์ฟเวอร์แท็บเล็ต ฯลฯ คุณสมบัติที่โดดเด่นของ HDD คือความสามารถในการเก็บข้อมูลจำนวนมากในขณะที่ในเวลาเดียวกันขนาดเล็กมาก ด้านล่างเราจะพูดคุยเกี่ยวกับอุปกรณ์ในประเทศหลักการของงานและคุณสมบัติอื่น ๆ เบเสอ

บอร์ด Hermobal และ Electronics

ไฟเบอร์กลาสสีเขียวและทองแดงแทร็กบนมันพร้อมกับตัวเชื่อมต่อสำหรับการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟและซ็อกเก็ตของ SATA การควบคุมการชำระเงินแผงวงจรพิมพ์ PCB) วงจรรวมนี้ใช้เพื่อซิงโครไนซ์การทำงานของดิสก์จากพีซีและคู่มือกระบวนการทั้งหมดภายใน HDD ที่อยู่อาศัยอลูมิเนียมสีดำและสิ่งที่อยู่ภายในเรียกว่าปิดผนึกบล็อก (ประกอบหัวและดิสก์ HDA)

ในใจกลางของวงจรรวมมีชิปขนาดใหญ่ - มันคือไมโครคอนโทรลเลอร์ (หน่วยคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็ก, MCU) ใน HDD ของวันนี้ไมโครโปรเซสเซอร์มีสององค์ประกอบในตัวเอง: บล็อกคอมพิวเตอร์กลาง (หน่วยประมวลผลกลาง, CPU) ซึ่งมีส่วนร่วมในการคำนวณทั้งหมดและการอ่านและการเขียนช่อง - อุปกรณ์พิเศษที่แปลสัญญาณอนาล็อกจากหัวเข้าไปในการแยกเมื่อมันไม่ว่างอ่านและในทางกลับกัน - ดิจิตอลในอะนาล็อกในระหว่างการบันทึก ไมโครโปรเซสเซอร์มีพอร์ต I / Oด้วยความช่วยเหลือที่มันควบคุมส่วนที่เหลือขององค์ประกอบที่อยู่บนกระดานและทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อ SATA

ชิปอื่นที่อยู่ในแผนภาพคือหน่วยความจำ DDR SDRAM (ชิปหน่วยความจำ) จำนวนของมัน predetermines ปริมาณของ Kesh Winchester ชิปนี้แบ่งออกเป็นหน่วยความจำเฟิร์มแวร์ที่มีอยู่บางส่วนในแฟลชไดรฟ์และบัฟเฟอร์โปรเซสเซอร์ที่จำเป็นเพื่อโหลดโมดูลเฟิร์มแวร์

ชิปที่สามเรียกว่ามอเตอร์และตัวควบคุมหัว (ตัวควบคุมมอเตอร์คอยล์เสียง, ตัวควบคุม VCM) ควบคุมแหล่งพลังงานเพิ่มเติมที่ตั้งอยู่บนกระดาน พวกเขาได้รับไมโครโปรเซสเซอร์อาหารและสวิตช์ Preamp Preamplifier) ​​ที่มีอยู่ในบล็อกปิดผนึก คอนโทรลเลอร์นี้ต้องการพลังงานมากกว่าส่วนประกอบอื่น ๆ บนกระดานเนื่องจากมีหน้าที่รับผิดชอบในการหมุนแกนหมุนและการเคลื่อนไหวของศีรษะ แกนหลักของสวิทช์ preamplifier สามารถทำงานได้รับความร้อนถึง 100 ° C! เมื่อเปิดเครื่องให้กับ HDD ไมโครคอนโทรลเลอร์จะไม่โหลดเนื้อหาของแฟลชชิปในหน่วยความจำและเริ่มการดำเนินการตามคำแนะนำที่วางไว้ หากรหัสไม่สามารถบู๊ตได้อย่างถูกต้อง HDD จะไม่เริ่มโปรโมชั่น นอกจากนี้หน่วยความจำแฟลชสามารถสร้างขึ้นในไมโครคอนโทรลเลอร์และไม่มีบนกระดาน

ตั้งอยู่บนโครงการเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือน (เซ็นเซอร์ช็อต) กำหนดระดับชั้น หากพิจารณาความเข้มของมันเป็นอันตรายสัญญาณจะถูกส่งตัวควบคุมคอนโทรลเลอร์ของเครื่องยนต์และหัวหลังจากที่มันจอดหัวทันทีหรือหยุดการหมุนของ HDD เลย ในทางทฤษฎีกลไกนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้แน่ใจว่าการปกป้อง HDD จากความเสียหายทางกลต่าง ๆ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติมันไม่ได้ขยายไปมาก ดังนั้นจึงไม่คุ้มที่จะลดลงฮาร์ดดิสก์เพราะมันสามารถนำไปสู่การทำงานที่ไม่เพียงพอของเครื่องสั่นซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ไม่สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ NJMDS บางตัวมีความไวต่อการสั่นสะเทือนโดยเซ็นเซอร์ที่ตอบสนองต่อการอักเสบเพียงเล็กน้อย ข้อมูลที่ VCM ได้รับช่วยในการปรับการเคลื่อนไหวของหัวดังนั้นแผ่นดิสก์จึงติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างน้อยสองตัวเช่น

อุปกรณ์อื่นที่สร้างขึ้นเพื่อป้องกัน HDD - Limiter แรงดันไฟฟ้าการเปลี่ยนแปลงการปราบปรามแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวทีวี) ออกแบบมาเพื่อป้องกันความล้มเหลวที่เป็นไปได้ในกรณีของแรงดันไฟฟ้ากระโดด แผนภาพหนึ่งของเครื่อง จำกัด ดังกล่าวอาจมีหลายอย่าง

พื้นผิวของ germoblock

ภายใต้ค่าธรรมเนียมรวมมีผู้ติดต่อจากมอเตอร์และหัว ทันทีที่คุณสามารถเห็นหลุมทางเทคนิคที่มองไม่เห็น (หลุมหายใจ) ซึ่งสอดคล้องกับความดันภายในและภายนอกโซนปิดผนึกของบล็อกที่ทำลายตำนานที่มีสูญญากาศภายในฮาร์ดไดรฟ์ พื้นที่ภายในถูกปกคลุมด้วยตัวกรองพิเศษที่ไม่พลาดฝุ่นและความชื้นโดยตรงใน HDD

ด้านในของเฮอร์ล็อก

ภายใต้ฝาปิดของ Hermetic Block ซึ่งเป็นอ่างเก็บน้ำโลหะปกติและปะเก็นยางที่ป้องกันจากความชื้นและฝุ่นเป็นแผ่นแม่เหล็ก

พวกเขาอาจถูกเรียกแพนเค้กหรือจาน (platters) ดิสก์มักจะถูกสร้างขึ้นจากกระจกหรืออลูมิเนียมซึ่งขัดเงาล่วงหน้า จากนั้นพวกเขาก็ถูกปกคลุมไปด้วยสารต่าง ๆ หลายชั้นรวมถึง Ferromagnet - ขอบคุณเขาและเป็นไปได้ที่จะบันทึกและเก็บข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ ระหว่างแผ่นและแพนเค้กบนสุดจะอยู่วงเวียน (แดมเปอร์หรือตัวคั่น) พวกเขาปรับสมดุลการไหลของอากาศและลดเสียงอะคูสติก โดยทั่วไปแล้วทำจากพลาสติกหรืออลูมิเนียม

แผ่นแยกที่ทำจากอลูมิเนียมได้รับการจัดการที่ดีขึ้นด้วยการลดลงของอุณหภูมิอากาศภายในเขต Hermetic

บล็อกของหัวแม่เหล็ก

ที่ปลายของวงเล็บที่อยู่ในบล็อกหัวแม่เหล็ก (หัวสแต็กหัว, HSA), อ่าน / เขียนหัว เมื่อสปินด์หยุดลงพวกเขาจะต้องอยู่ในพื้นที่เตรียม - นี่คือสถานที่ที่หัวของฮาร์ดดิสก์ที่ดีตั้งอยู่ในเวลาที่เพลาไม่ทำงาน ในที่จอดรถ HDD บางแห่งเกิดขึ้นบนพื้นที่ผ้าพันแผลพลาสติกซึ่งตั้งอยู่นอกแผ่น

สำหรับการทำงานปกติของฮาร์ดดิสก์เนื่องจากจำเป็นต้องใช้อากาศที่สะอาดซึ่งมีอนุภาคของบุคคลที่สามขั้นต่ำ เมื่อเวลาผ่านไป microparticles ของน้ำมันหล่อลื่นและโลหะจะเกิดขึ้นในตัวสะสม เพื่อแสดงให้เห็นว่า HDD ติดตั้งตัวกรองหมุนเวียน (ตัวกรองการหมุนเวียน) ซึ่งเก็บรวบรวมและชะลออนุภาคของสารที่มีขนาดเล็กมาก พวกเขาถูกติดตั้งบนเส้นทางของการไหลของอากาศซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการหมุนของแผ่น

แม่เหล็กนีโอไดเมียมีความสามารถในการดึงดูดและถือน้ำหนักซึ่งสามารถติดตั้งได้มากกว่า 1300 ครั้งใน NJD จุดประสงค์ของแม่เหล็กเหล่านี้ใน HDD คือข้อ จำกัด ของการเคลื่อนไหวของศีรษะโดยจับพวกเขาไว้กับแพนเค้กพลาสติกหรืออลูมิเนียม

อีกส่วนหนึ่งของบล็อกหัวแม่เหล็กคือม้วน (คอยล์เสียง) พร้อมกับรูปแบบแม่เหล็กไดรฟ์ BMGซึ่งพร้อมกับ BMG คือตำแหน่ง (แอคชูเอเตอร์) - หัวเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ กลไกการป้องกันสำหรับอุปกรณ์นี้เรียกว่าผู้ยึด (Latch Actuator) มันปลดปล่อย BMG ทันทีที่แกนหมุนได้รับการปฏิวัติที่เพียงพอ ในกระบวนการปลดปล่อยความดันการไหลของอากาศมีส่วนเกี่ยวข้อง ตัวยึดป้องกันการเคลื่อนไหวของหัวใด ๆ ในสถานะการเตรียมการ

ภายใต้ BMG จะเป็นแบริ่งที่มีความแม่นยำ รองรับความราบรื่นและความแม่นยำของหน่วยนี้ ทันทีส่วนที่ทำจากอลูมิเนียมซึ่งเรียกว่าkoromysl (แขน). ในตอนท้ายของการระงับสปริงหัวตั้งอยู่ จากโยกคือสายเคเบิลที่ยืดหยุ่น (วงจรพิมพ์ที่ยืดหยุ่น, FPC) นำไปสู่การติดต่อที่เชื่อมต่อกับบอร์ดอิเล็กทรอนิกส์

นี่คือสิ่งที่ขดลวดดูเหมือนซึ่งเชื่อมต่อกับสายเคเบิล:

ที่นี่คุณสามารถเห็นแบริ่ง:

นี่คือผู้ติดต่อของ BMG:

แผ่น (ปะเก็น) ช่วยให้มั่นใจในความรัดกุมคลัทช์ เนื่องจากสิ่งนี้อากาศตกอยู่ในบล็อกด้วยดิสก์และหัวผ่านรูที่สอดคล้องกับความกดดัน ผู้ติดต่อของดิสก์นี้ถูกปกคลุมไปด้วยการปิดทองที่ดีที่สุดซึ่งช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้า

การประกอบทั่วไปของวงเล็บ:

ในตอนท้ายของการแขวนสปริงมีชิ้นส่วนเล็ก ๆ - คน (เลื่อน) พวกเขาช่วยอ่านและเขียนข้อมูลโดยยกศีรษะลงบนแผ่น ในไดรฟ์สมัยใหม่หัวทำงานอยู่ที่ระยะทาง 5-10 นาโนเมตรจากพื้นผิวของแพนเค้กโลหะ องค์ประกอบของการอ่านและการเขียนตั้งอยู่ที่ปลายสุดของสไลเดอร์ พวกเขามีขนาดเล็กมากที่กล้องจุลทรรศน์สามารถใช้งานได้เท่านั้น

ชิ้นส่วนเหล่านี้ไม่ได้ราบเรียบอย่างแน่นอนเนื่องจากมีร่องอากาศพลศาสตร์ที่ให้บริการเพื่อรักษาความสูงของการบินเลื่อน อากาศภายใต้มันสร้างหมอน (พื้นผิวแบริ่งอากาศ ABS) ซึ่งรองรับพื้นผิวแบบขนานของระนาบ

preamp - ชิปที่รับผิดชอบในการจัดการหัวและเพิ่มสัญญาณให้กับพวกเขาหรือจากพวกเขา ตั้งอยู่โดยตรงใน BMG เพราะสัญญาณว่าหัวผลิตมีกำลังไม่เพียงพอ (ประมาณ 1 GHz) หากไม่มีแอมพลิฟายเออร์ในเขตสุญญากาศเขาจะกระจัดกระจายไปตามเส้นทางไปยังวงจรรวม

จากอุปกรณ์นี้ไปที่หัวมีแทร็กมากกว่าไปยังเขตสุญญากาศ สิ่งนี้อธิบายได้จากความจริงที่ว่าฮาร์ดดิสก์สามารถโต้ตอบกับหนึ่งในนั้นในบางช่วงเวลา ไมโครโปรเซสเซอร์ส่งคำขอไปยัง Preamp เพื่อที่เขาจะเลือกหัวที่คุณต้องการ จากดิสก์ไปยังแต่ละรายการมีหลายแทร็ก พวกเขามีความรับผิดชอบต่อการต่อสายดินการอ่านและการเขียนการจัดการไดรฟ์ขนาดเล็กทำงานกับอุปกรณ์แม่เหล็กพิเศษซึ่งสามารถควบคุมตัวเลื่อนซึ่งช่วยให้สามารถเพิ่มความแม่นยำของหัว หนึ่งในนั้นควรนำไปสู่เครื่องทำความร้อนที่ปรับความสูงของเที่ยวบินของพวกเขา การออกแบบนี้ทำงานได้เช่นนี้: ความร้อนจะถูกส่งจากเครื่องทำความร้อนซึ่งเชื่อมต่อตัวเลื่อนและโยก การระงับถูกสร้างขึ้นจากโลหะผสมที่มีพารามิเตอร์การขยายตัวที่แตกต่างกันจากความร้อนที่เข้ามา ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมันโค้งไปที่จานจึงช่วยลดระยะห่างจากมันไปที่หัว ด้วยการลดลงของปริมาณความร้อนการกระทำที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้น - หัวถูกลบออกจากแพนเค้ก

วิธีนี้ดูเหมือนตัวแยกส่วนบน:

ภาพถ่ายนี้มีเขตสุญญากาศโดยไม่มีหัวของหัวและตัวคั่นส่วนบน คุณสามารถสังเกตเห็นแม่เหล็กที่ต่ำกว่าและแหวนหนีบ (Platters Clamp):

วงแหวนนี้ถือบล็อกของแพนเค้กเข้าด้วยกันป้องกันไม่ให้พวกเขาจากการเคลื่อนไหวของพวกเขาสัมพันธ์กัน:

แผ่นเองจะเพิ่มขึ้นเพลา HUB แกนหมุน):

แต่สิ่งที่อยู่ภายใต้แผ่นด้านบน:

ฉันจะเข้าใจได้อย่างไรสถานที่สำหรับหัวถูกสร้างขึ้นโดยใช้พิเศษวงแหวนหารแหวนสเปเซอร์ เหล่านี้เป็นชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงที่ทำจากโลหะผสมที่ไม่ใช่แม่เหล็กหรือโพลิเมอร์:

ที่ด้านล่างของ hronoblock มีพื้นที่สำหรับการปรับระดับความดันซึ่งอยู่ใต้ตัวกรองอากาศ อากาศที่อยู่นอกบล็อกที่ปิดสนิทมีอนุภาคของฝุ่น ในการแก้ปัญหานี้ตัวกรองหลายตัวจะถูกสร้างขึ้นซึ่งหนากว่าวงกลมเดียวกันมาก บางครั้งมันสามารถตรวจพบร่องรอยของเจลซิลิเกตที่ควรดูดซับความชื้นทั้งหมด:

บทสรุป

บทความนี้มีคำอธิบายรายละเอียดของ Inside ของ HDD เราหวังว่าเนื้อหานี้น่าสนใจสำหรับคุณและช่วยเรียนรู้ใหม่จำนวนมากในขอบเขตของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์