HDD, hard drive, hard drive - kabeh iki minangka jeneng piranti panyimpenan sing kondhang. Ing materi iki kita bakal nyritakake babagan basis teknis saka drive kasebut, babagan carane informasi bisa disimpen ing wong, lan bab nuansa technical lan prinsip operasi.
Piranti hard drive
Adhedhasar jeneng lengkap piranti panyimpenan iki - hard disk drive (HDD) - sampeyan bisa kanthi gampang ngerti apa underlies sawijining karya. Amarga kurang biaya lan daya tahan, media panyimpenan kasebut dipasang ing macem-macem komputer: PC, laptop, server, tablet, etc. Ciri khas HDD yaiku kemampuan kanggo nyimpen data kanthi ageng, nalika nduweni dimensi cilik. Ing ngisor iki kita nemtokake struktur internal, prinsip karya lan fitur liyane. Ayo mulih!
Paket daya lan papan elektronik
Fiber gentian hijau lan trek tembaga ing kono, bebarengan karo panyambung kanggo nyambungake soket listrik lan soket SATA, disebut Papan kontrol (Printed Circuit Board, PCB). Iki sirkuit terpadu digunakake kanggo nyinkronake disk karo PC lan nuntun kabeh proses ing HDD. Perumahan aluminium ireng lan apa ing jero kasebut disebut airtight unit (Kepala lan Disk Majelis, HDA).
Ing tengah sirkuit terpadu minangka chip gedhe mikrokontroler (Unit Mikro Controller, MCU). Ing mikroprosesor HDD saiki ana rong komponen: unit komputer pusat (Unit Prosesor Tengah, CPU), sing ngetung kabeh kalkulasi, lan maca lan nulis saluran - piranti khusus sing nerjemahake sinyal analog saka sirah dadi siji sing diskret nalika sibuk maca lan kosok balene - digital kanggo analog sak rekaman. Microprocessor duweni I / O port, kanthi bantuan saka unsur-unsur liya sing ana ing Papan, lan nindakake pertukaran informasi liwat sambungan SATA.
Chip liyane, sing ana ing diagram, yaiku memori DDR SDRAM (chip memori). Nomer sawijining nemtokake volume cache hardisk. Chip iki dipérang dadi memori perangkat kukuh, sebagian ana ing flash drive, lan memori buffer perlu kanggo prosesor kanggo ngunggah modul firmware.
Chip katelu disebut kontrol kendali motor lan kepala (Controller Voice Coil Motor, controller VCM). Ngontrol tambahan daya listrik sing ana ing Papan. Padha didukung dening mikroprosesor lan ngalih preamplifier (preamplifier) sing ana ing unit sing disegel. Kontroler iki mbutuhake daya luwih akeh tinimbang komponen liyane ing papan, amarga iku tanggung jawab kanggo rotasi spindle lan gerakan kepala. Inti preamplifier saklar bisa digarap kanthi panas nganti 100 ° C! Nalika HDD dipigunakaké, mikrokontroler mbongkar isi chip flash menyang memori lan wiwit ngleksanakake instruksi kasebut. Yen kode gagal boot kanthi bener, HDD ora bakal bisa miwiti promosi. Uga, memori flash bisa digawe ing mikrokontroler, lan ora ana ing papan.
Dumunung ing peta sensor getaran (sensor kejut) nemtokake tingkat goyang. Yen dheweke nganggep intensitas mbebayani, sinyal kasebut bakal dikirim menyang kontrol mesin lan kontrol kepala, sawise iku bakal langsung nyetel kepala utawa nyetop rotasi HDD kabeh. Sacara teori, mekanisme iki dirancang kanggo nglindhungi HDD saka macem-macem kerusakan mekanik, nanging ing prakteke, ora bisa dilakoni kanthi becik. Mulane, ora perlu nyelehake harddisk, amarga bisa nyebabake operasi sensor geter sing ora cukup, sing bisa nyebabake ora bisa operasional piranti. Sawetara HDD duwe sensor sensitif getar sing nanggapi pawujudan getaran tipis. Data sing ditampa dening VCM mbantu nyetel gerakan kepala, saengga disk dilengkapi rong sensor kasebut.
Piranti liyane sing dirancang kanggo nglindhungi HDD - limiter tegangan wektu (Transient Voltage Suppression, TVS), dirancang kanggo nyegah kegagalan ing kasus listrik. Ing sawijining rencana bisa uga ana sawetara watesan kasebut.
Lumahing saka HDA
Ing papan sirkuit terpadu ana kontak saka motor lan kepala. Kene sampeyan uga bisa ndeleng bolongan teknis sing meh ora bisa ditemokake (lubang napas), sing ndadekake kekuwatan ing njero lan njaba zona hermetic saka unit, ngancurake mitos sing ana vakum ing hard drive. Wilayah internal ditutupi karo filter khusus sing ora ngliwati bledug lan kelembapan langsung menyang HDD.
Internal HDA
Ing tutup saka blok hermetic, yaiku lapisan biasa saka logam lan gasket karet sing ngreksa saka kelembapan lan bledug, ana disk magnetik.
Padha uga disebut pancake utawa piring (piring). Cakrawala biasane digawe saka kaca utawa aluminium sing wis dipoles. Banjur padha dilapisi karo pirang-pirang zat warna, ing antarane kang ana ferromagnet - amarga dheweke bisa ngrekam lan nyimpen informasi ing hard disk. Antarane pelat lan ndhuwur pancake paling dhuwur dumunung. delimiters (damper utawa separators). Padha nyayangke aliran hawa lan nyuda gangguan akustik. Biasane digawe saka plastik utawa aluminium.
Piring separator, sing digawe saka aluminium, nindakake tugas sing luwih apik kanggo ngedhunake suhu hawa ing zona hermetik.
Blok Kepala Magnetik
Ing ujung kelompok sing ana ing blok kepala magnetik (Head Stack Assembly, HSA), kepala maca / nulis ana. Nalika spindle mandheg, panggonan kasebut kudu ditemokake ing area preparatif - iki panggonan ing endi kepala hard disk sing manggon ing wektu nalika gagang ora digunakake. Ing sawetara HDD, parkir ana ing area preparat plastik sing ana ing njaba plat.
Kanggo operasi normal hard disk mbutuhake minangka resik sabisa, udara sing ana minimal partikel asing. Sajrone wektu, micropartikel pelumas lan logam dibentuk ing akumulasi. Kanggo ngasilake, HDD dilengkapi saringan sirkulasi (filter resirkulasi), sing terus ngumpulake lan nahan partikel zat sing cilik banget. Iki dipasang ing jalur aliran udara, sing dibentuk amarga rotasi piring kasebut.
Ing NZHMD nyetel magnet neodymium sing bisa narik lan nyekel bobot sing bisa dadi 1300 kali luwih gedhe tinimbang dhewe. Tujuan magnet kasebut ing HDD yaiku kanggo mbatesi gerakan kepala kanthi nyekel pancake plastik utawa aluminium.
Bagian liyane saka perakitan kepala magnetik yaiku koil (koil swara). Bebarengan karo magnet, formulir kasebut BMG drivesing, bebarengan karo BMH posisi (actuator) - piranti sing ngobahake kepala. Mekanisme protèktif kanggo piranti kasebut disebut fixative (aktuator latch). Iku mbebasake BMG sawisé spindle pikantuk réaksi revolusi sing cukup. Ing proses pelepasan melu tekanan udara. Clampe ngalangi gerakan apa wae ing kepala ing negara preparatif.
Ing ngisor iki BMG bakal ana bobot presisi. Iku njaga kelancaran lan akurasi unit iki. Ana uga komponen sing digawe saka aluminium, sing disebut yoke (lengen). Ing pungkasan, ing suspensi spring, yaiku kepala. Saka rocker teka kabel fleksibel (Flexible Printed Circuit, FPC) anjog ing pad kontak sing nyambung menyang papan elektronik.
Iki koil, sing disambungake karo kabel:
Kene sampeyan bisa ndeleng prewangan:
Punika kontak saka BMG:
Gasket (gasket) mbantu njaga genggeman nyenyet. Amarga iki, udhara lumebu ing unit kanthi cakram lan kepala mung liwat bolongan sing cocog karo tekanan. Kontak disk iki ditutupi karo gilding sing paling apik, sing nambah konduktivitas.
Kembaran bracket:
Ing pungkasan suspensi spring bagean cilik - slider (slider). Padha mbantu maca lan nulis data kanthi ngangkat sirah ing ndhuwur plat. Ing drive modern, kepala bisa nyedhaki 5-10 nm saka pancake logam. Unsur informasi maca lan nulis dumunung ing paling ujung slider. Padha cilik supaya sampeyan mung bisa ndeleng kanthi nggunakake mikroskop.
Pérangan iki ora sakabèhané rata, amarga ana ing alur aerodinamika, sing bisa ningkataké dhuwur ing pesawat slider. Udhara ing ngisor iki nggawe bantal (Air Bearing Surface, ABS), sing ndhukung paralel pesawat menyang permukaan plat.
Wacan - a chip sing tanggung jawab kanggo ngontrol kepala lan amplifikasi sinyal kasebut utawa saka wong-wong mau. Iki dumunung langsung ing BMG, amarga sinyal sing diprodhuksi dening kepala ora nduweni daya (kira-kira 1 GHz). Tanpa amplitudo ing zona hermetik, iku mung bakal nyusup ing dalan menyang sirkuit terpadu.
Saka piranti iki, luwih trek ngarah menyang kepala tinimbang menyang zona hermetic. Iki diterangake kanthi kasunyatan yen hard disk bisa mung interaksi karo siji ing wektu tartamtu. Mikroprosesor ngirim panjalukan menyang preamp supaya milih endhas sing dibutuhake. Saka disk kanggo masing-masing bakal dadi sawetara trek. Padha tanggung jawab kanggo grounding, maca lan nulis, ngatur drive mini, nggarap peralatan magnet khusus sing bisa ngontrol slider, sing ngidini kanggo nambah akurasi lokasi kepala. Salah sijine yaiku ngirimake mancing menyang mesin sing ngontrol dhuwur pesawat. Konstruksi iki kerep dianggo: panas ditransfer saka pemanas nganti suspensi, sing nyambung slider lan lengen rocker. Suspensi digawe saka alloy sing duwe parameter ekspansi sing beda saka panas sing mlebu. Nalika suhu mundhak, bends menyang pinggir, saéngga bisa ngurangi jarak kasebut menyang sirah. Nalika ngurangi jumlah panas, efek sing sabeneré dumadi - kepala nuli metu saka pancake.
Iki minangka cara separator ndhuwur katon:
Foto iki ngandhut area sing disegel tanpa unit kepala lan separator ndhuwur. Sampeyan uga bisa sok dong mirsani magnet ngisor lan dering tekanan (platters njepit):
Dering iki ngemot blok pancake bebarengan, nyegah gerakan sing relatif marang siji liyane:
Piring kasebut diubengi batang (spindle hub):
Nanging apa ing sangisore piring ndhuwur:
Minangka sampeyan bisa ngerti, panggonan kanggo kepala digawe kanthi bantuan khusus ngirangi dering (spacer rings). Iki minangka bagean presisi dhuwur sing digawe saka wesi utawa polimer sing ora magepokan:
Ing ngisor HDA ana papan pangukuran pariwara sing dumunung ing ngisor panyaring udara. Udhara sing njaba saka unit sing disegel, mesthine ngandhut partikel bledug. Kanggo ngatasi masalah iki, panyaring multi-lapisan dipasang, sing luwih kenthel tinimbang panyebaran bunder sing padha. Kadhangkala sampeyan bisa nemokake tilase gel silicate ing, sing ngirim nyerep kabeh Kelembapan:
Kesimpulan
Artikel iki nyedhiyakake gambaran rinci babagan HDD internal. Kita ngarep-arep materi iki menarik kanggo sampeyan lan mbantu sinau akeh perkara anyar saka lapangan peralatan komputer.
