HDD, hard disk, hard drive - kabeh iki jeneng saka salah sawijining piranti panyimpenan data sing misuwur. Ing materi iki, kita bakal nyritakake babagan cara teknis drive kaya, babagan informasi sing bisa disimpen, lan babagan nuansa teknis lan prinsip operasi liyane.
Piranti hard drive
Adhedhasar jeneng lengkap piranti panyimpenan iki - hard disk drive (HDD) - sampeyan bisa kanthi gampang ngerti apa sing ana ing tengah gaweyan. Amarga murah lan daya tahan, media panyimpenan kasebut dipasang ing macem-macem komputer: PC, laptop, server, tablet, lsp. Fitur khas HDD yaiku kemampuan kanggo nyimpen data sing akeh, dene dimensi cilik banget. Ing ngisor iki, kita bakal mbahas babagan struktur internal, prinsip operasi lan fitur liyane. Ayo miwiti!
Papan Hermoblock lan elektronik
Tanduran fiberglass ijo lan tembaga ing kana, bebarengan karo konektor kanggo nyambungake sumber daya lan jack SATA, diarani papan kontrol (Papan Sirkuit Printed, PCB). Sirkuit terintegrasi iki kanggo nyinkronake operasi disk karo PC lan manajemen kabeh proses ing HDD. Kasus aluminium ireng lan apa sing diarani unit sing ditutup (Kepala lan Disk Majelis, HDA).
Ing tengah sirkuit terintegrasi yaiku chip gedhe - iki mikrokontroler (Unit Pengontrol Mikro, MCU). Ing HDD saiki, mikropemproses ngemot rong komponen: unit komputasi tengah (Unit Prosesor Pusat, CPU), sing ngatasi kabeh pitungan, lan maca lan nulis saluran - piranti khusus sing ngowahi sinyal analog saka sirah dadi diskret nalika lagi maca, lan kosok baline - digital menyang analog nalika ngrekam. Microprocessor nduweni port input / outputkanthi cara ngatur unsur sisa sing ana ing papan lan ijol-ijolan informasi liwat sambungan SATA.
Liyane chip sing ana ing sirkuit yaiku DDR SDRAM (chip memori). Jumlah nemtokake volume cache hard drive. Chip iki dipérang dadi memori firmware, sebagian ing flash drive, lan buffer sing dibutuhaké déning prosesor kanggo mbukak modul perangkat kukuh.
Kripik katelu diarani mesin lan kendali sirah (Kontrol motor Coil Voice, pengontrol VCM). Ngatur sumber daya tambahan sing ana ing papan. Dheweke dikembangake dening mikroprosesor lan ngalih preamp (preamplifier) sing ana ing unit sing disegel. Kontroler iki mbutuhake energi luwih akeh tinimbang komponen liyane ing papan, amarga tanggung jawab rotasi spindle lan gerakan kepala. Intine preamplifier-switch bisa digunakake nalika digawe panas nganti 100 ° C! Nalika kekuwatan diwenehake menyang HDD, mikrokontroler mbukak isi chip lampu kilat ing memori lan wiwit nglakokake pandhuan sing dilebokake ing njero. Yen kode gagal mbukak kanthi bener, HDD ora bakal bisa miwiti promosi. Kajaba iku, memori lampu kilat bisa Integrasi ing mikrokontroler, lan ora ana ing papan.
Dumunung ing sirkuit sensor geter (sensor kejut) nemtokake level goyang. Yen dheweke nganggep manawa intensitas mbebayani, sinyal bakal dikirim menyang mesin kontrol kendali lan sirah, sawise dheweke langsung ngeterake sirah utawa rampung mungkasi rotasi HDD. Ing teori, mekanisme iki dirancang kanggo nglindhungi HDD saka macem-macem kerusakan mekanik, sanajan ing prakteke ora ana gunane. Mulane, sampeyan ora kudu ngeculake hard drive, amarga iki bisa nyebabake operasi sensor getar sing ora nyukupi, sing bisa nyebabake operasi lengkap piranti kasebut. Sawetara HDD duwe sensor sing hipersensitif kanggo getaran, sing nanggepi manifestasi sing sithik. Data sing ditampa VCM mbantu nyetel gerakan kepala, saéngga disk dilengkapi paling ora rong sensor kasebut.
Piranti liya sing dirancang kanggo nglindhungi HDD yaiku Limiter voltase watesan (Suppression Voltien, TVS), dirancang kanggo nyegah kemungkinan gagal amarga kenaikan listrik. Ana sawetara watesan ing siji sirkuit kasebut.
Lumahing Hermoblock
Ing papan sirkuit terpadu ana kontak saka motor lan kepala. Ing kene, sampeyan bisa ndeleng bolongan teknis (bolongan napas sing meh ora katon), sing padha karo tekanan ing njero njaba lan wilayah sing disegel unit, ngrusak mitos manawa ana vakum ing hard drive. Wilayah jero ditutupi filter khusus sing ora ngliwati bledug lan kelembapan langsung menyang HDD.
Serangga Hermobik
Ing tutup unit sing disegel, yaiku lapisan logam biasa lan gasket karet sing nglindhungi saka kelembapan lan bledug, ana disk magnetik.
Dheweke bisa uga diarani pancake utawa piring (piring). Cakram biasane digawe saka kaca utawa aluminium sing wis polesan. Banjur, ditutupi sawetara lapisan saka macem-macem bahan, ing antarane uga ana ferromagnet - matur nuwun marang kemampuan kanggo ngrekam lan nyimpen informasi ing hard disk. Ing antarane piring lan ndhuwur pancake ing ndhuwur penghapus (damper utawa separator). Dheweke malah metu aliran udara lan nyuda gangguan akustik. Biasane digawe saka plastik utawa aluminium.
Piring kapisah, sing digawe saka aluminium, luwih becik ngatasi suhu udhara ing zona sing disegel.
Blok kepala magnet
Ing pucuk kurungan sing ana ing blok blok magnet (Majelis Stack Kepala, HSA), kepala maca / nulis wis ana. Yen spindle mandheg, dheweke kudu ana ing area masak - iki minangka papan kepala kepala disk hard digunakake ing wektu poros ora bisa digunakake. Ing sawetara HDD, parkir dileksanakake ing wilayah persiapan plastik sing ana ing njaba piring.
Kanggo operasi disk hard disk, hawa sing resik sabisa ngemot minimal partikel asing dibutuhake. Swara wektu, mikropartikel pelumas lan logam ing drive. Kanggo menehi output, HDD dilengkapi saringan sirkulasi (panyaring ulang), sing terus nglumpukake lan narkoba partikel bahan sing sithik. Kabeh dipasang ing jalur arus udhara, sing dibentuk amarga rotasi piring.
Magnet Neodymium dipasang ing HDD, sing bisa narik lan bisa nahan bobot sing bisa 1300 kaping luwih saka awake dhewe. Tujuan magnet kasebut ing HDD yaiku mbatesi gerakan kepala kanthi nyekel pancake plastik utawa aluminium.
Liyane bagean blok kepala magnetik yaiku kumparan (kumparan swara). Bebarengan karo magnet, wujud BMG drivekang klawan BMG yaiku posisi (actuator) - piranti sing mindhah sirah. Mekanisme protèktif kanggo piranti kasebut diarani njapit (akting swara. Iku mbebasake BMG sanalika spindle wis entuk kacepetan cukup. Ing proses ngeculake, tekanan udara melu. Tandha kasebut nyegah nyegah gerakan kepala ing negara persiyapan.
Ing BMG bakal dadi tliti tliti. Iki njaga kelancaran lan akurasi unit iki. Ana uga bagean sing digawe saka wesi aluminium, sing diarani goyang (lengen). Ing pungkasane, ing suspensi musim semi, kepala dumunung. Saka rocker dadi kabel fleksibel (Sirkuit Dicetak fleksibel, FPC), anjog ing pad sing nyambung menyang papan elektronik.
Mangkene koil sing nyambung karo kabel:
Ing kene sampeyan bisa ndeleng bantalan kasebut:
Iki kontak BMG:
Gasket (gasket) mbantu njamin genggeman ketat. Amarga iki, udhara mlebu ing unit kanthi disk lan sirah mung mbukak bukaan sing medhot tekanan. Kontak disk iki ditutupi karo gilding paling apik, sing ningkatake konduktivitas.
Majelis Kurung Khusus:
Ing mburi suspensi musim semi yaiku bagean ukuran cilik - panggeser (nggeser). Dheweke mbantu maca lan nulis data kanthi nambah sirah ing ndhuwur piring. Ing drive modern, kepala kerja ing jarak 5-10 nm saka permukaan pancake logam. Unsur kanggo maca lan nulis informasi dumunung ing mburi slider. Dheweke isih cilik lan mung bisa dideleng nganggo mikroskop.
Perangan kasebut pancen ora rata, amarga duwe alur aerodinamik, sing dadi stabil ing penerbangan penerbangan kasebut. Udhara ing ngisor iki nggawe bantal (Lumayan Udhara, ABS), sing ndhukung permukaan pipa pesawat podo.
Preamplifier - chip sing tanggung jawab kanggo ngontrol kepala lan nggedhekake sinyal kasebut utawa. Dumunung langsung ing BMG, amarga sinyal sing ngasilake kepala ora duwe daya sing kurang (udakara 1 GHz). Tanpa amplifier ing wilayah sing disegel, mula bakal nyebar ing sadawane sirkuit terintegrasi.
Saka piranti kasebut menyang kepala luwih akeh trek tinimbang ing zona sing nyenyet. Iki diterangake kanthi kasunyatan manawa hard disk mung bisa sesambungan karo salah sijine ing wektu tartamtu. Mikropemproses ngirim permintaan menyang preamplifier supaya milih endhas sing dikarepake. Saka disk menyang saben wong, ana sawetara trek. Dheweke dadi tanggung jawab kanggo grounding, maca lan nulis, ngontrol drive miniatur, nggarap peralatan magnetik khusus sing bisa ngontrol geser, sing ngidini nambah akurasi sirah. Salah sawijine kudu nyebabake pemanas, sing ngatur dhuwur penerbangan kasebut. Desain iki bisa ditindakake kaya: panas dipindhah saka pemanas kanggo penundaan, sing nyambungake panggeser lan rocker. Penundaan kasebut digawe saka wesi sing beda karo parameter ekspansi saka panas sing bakal teka. Kanthi suhu sing saya tambah, mbengkongake menyang piring, saengga bisa nyuda jarak saka endhase. Kanthi nyuda jumlah panas, efek sebaliknya kedadeyan - sirah obah saka pancake.
Iki minangka pemisah ndhuwur katon kaya:
Ing foto iki ana zona sing sempit tanpa blok sirah lan pemisah ndhuwur. Sampeyan uga bisa sok dong mirsani magnet ngisor lan meksa ring (ngepit platters):
Cincin iki ngalangi blok pancake dadi siji, nyegah gerakan saben liyane:
Piring kasebut dhewe diapit garan (hub spindle):
Lan iki apa ing ndhuwur piring ndhuwur:
Kaya sing sampeyan ngerteni, papan kanggo kepala digawe kanthi khusus spacer dering (muni spacer). Iki minangka bagian tliti kanthi tliti sing dhuwur saka wesi utawa polimer:
Ing sisih ngisor unit tekanan ana papan kanggo persamaan tekanan, sing ana ing sangisore filter udara. Udhara sing ana ing njaba unit sing wis disegel, mesthine, partikel bledug. Kanggo ngatasi masalah iki, panyaring multilayer dipasang, sing luwih kenthel tinimbang saringan bunder sing padha. Kadhangkala ngambah gel silikat sing bisa ditemokake, sing kudu nyerep kabeh kelembapan ing awake dhewe:
Kesimpulan
Artikel iki nyedhiyakake katrangan lengkap babagan internial HDD. Muga-muga materi iki menarik kanggo sampeyan lan mbantu sinau babagan peralatan komputer.
