HDD, discu duru, discu duru; tuttu sò i nomi di un unicu dispositivu di memoria. In questu materiale ti avveremu di e basi tecniche di sti drive, di quantu l'infurmazioni ponu esse conservate nantu à elli, è d'altre sfumature tecniche è principii di funziunamentu.
Unità di discu duru
Basatu nantu à u nome cumpletu di stu dispositiu di archiviazione - un hard disk (HDD) - pudete capisce senza fatica ciò chì sottu à u so travagliu. A causa di u so low cost è a durabilità, questi supporti di stoccaggio sò installati in parechji impianti: PC, laptop, servitori, tablet, ecc. Una caratteristica distintiva di u HDD hè a capacità di conservà enormi quantità di dati, puru chì detti dimensioni assai minime. Qui di seguito spieghemu a so struttura interna, i principii di u travagliu è altre caratteristiche. Principiamu!
Power pack è scheda elettronica
E chjerchji verdi di fibra di vetro è di cupru nantu à u, cunnessi cunnessi per cunnessu l'alimentatore è u socket SATA, sò chjamati cunsigliu di cuntrollu (Circuiti stampati, PCB). Stu circuitu integratu hè adupratu per sincronizà u discu cun un PC è guidà tutti i prucessi in u discu HD. U casu di alluminiu neri è ciò chì hè in esse chjamatu unità ermeticata (Assemblea testa è discu, HDA).
In u centru di u circu integratu hè un grande chip microcontroller (Micro Controller Unit, MCU). In u HDD di u microprocessore di oggi contene dui componenti: unità computazione centralizzata (Central Processor Unit, CPU), chì si occupa di tutti i calcoli, è leggere è scrive u canale - Un dispositivu speciale chì traduce un segnale analògicu da a testa in una discreta quandu si hè occupata lettura è viceversa - numerica à analoga durante a registrazione. Microprocessore pussede Porti I / O, cù l'aiutu di u quale gestisce l'altri elementi chì si trovanu nantu à u bordu, è esegue l'ambiu di informazioni à traversu a cunnessione SATA.
L'altru chip, situatu nantu à u diagramma, hè una memoria DDR SDRAM (chip di memoria). U so numeru determina u volumu di u cache di u discu dur. Stu chip hè divisu in a memoria di u firmware, in parte cuntenutu in u drive di flash, è a memoria di tampone necessariu per u processore di carregà i moduli di firmware.
U terzu chip hè chjamatu regolatore di cuntrollu di motoru è testate (Controller Motore Voz Coil, controller VCM). Gestisce l'alimentu di più chì si trovanu nantu à u bordu. Sò alimentati da un microprocessore è preamplificatore di cambiamenti (preamplificatore) cuntene in un unità sigillata. Stu cuntrolluce richiede più energia di l'altri cumpunenti di u bordu, postu chì hè responsabile per a rotazione di u fusu è u muvimentu di e testate. U core di u preamplificatore di cambiamentu hè capace di travaglià essendu riscaldatu à 100 ° C! Quandu u HDD hè alimentatu, u microcontroller scarica u cuntenutu di u chip chip in memoria è cumincia a murrà l'esecuzione di e istruzzioni in essa. Se u còdice fiasca in cavallu in modumiziu, l'HDD hè ancu micca capitu di cumincià a prumuzione. Inoltre, a memoria flash pò esse incorporata in u microcontroller, è micca esse contenuta nant'à u bordu.
Situatu nantu à a mappa sensore di vibrazioni (Sensore di shock) determina u livellu di agitazione. S'ellu cunsulta a so intensità periculosa, un segnale sarà trasmessu à u mutore è u controllore di cuntrollu di a testa, dopu ch'ellu piantarà immediatamente a testa o fermà a rotazione di l'HDD. In teorica, stu muvimentu hè prughjettu per prutezzione di HDD da i vari danni meccanici, tuttavia, in pratica ùn funziona micca bè cù questu. Dunque, ùn hè micca necessariu lasciate calare u discu duru, perchè pò fà stà un travagliu inadeguatu di u sensore di vibrazioni, chì pò fà daveru una inoperabilità completa di u dispositivo. Alcuni HDD sò prufessi sensori di vibrazioni chì risponde à a mo minima manifestazione di vibrazioni. I dati chì VCM riceve aiutanu ad adeguà u muvimentu di e testate, allora i dischi sò dotati di almenu dui sensori tali.
Un altru dispositiu pensatu per pruteghju HDD - limitatore di tensione transitoria (Soppressione Di Voltimentu Tranzitu, TVS), progettata per prevene un eventuale fallimentu in casu di picchi di putenza. In un schjettu ci ponu esse parechji tali limitrici.
Superfici di l'HDA
Sottu a scheda di circuitu integratu sò i cuntatti di i motori è di a testa. Quì si puderà ancu vede un foru tecnicu quasi invisibile (foratu di respirazione), chì equalizeghja a pressione in e fora di a zona ermetica di a unità, distruggendu u mitu chì ci hè un vacuum in u discu dur. A so area interna hè cugliata cù un filtru speciale chì ùn passà micca polvere è umidità direttamente in l'HDD.
HDA interiore
Sottu a cuperta di u blocu ermeticu, chì hè un stratu di solitu di metallo è una guarnizione di gomma chì u pruteghja da l'umidità è da a polvere, ci sò disci magnetichi.
Anu pò esse chjamati frittelle o piastre (Piatti). I disci sò di solitu fatti di u vetru o di l'aluminiu chì hè statu prufillu. Dopu sò coperti di diversi strati di vari substanze, à mezu à i quali esiste un ferromagnetu - grazie à lui, hè pussibule di registrà è archiviate l'infurmazioni nantu à un discu dur. Trà i piatti è sopra u pancake topmost si trovanu. delimitatori (Ammortizzatori o separatori). Averiscenu u flussu d'aria è riduce u rumu acusticu. Di solitu fatta di plastica o alluminiu.
Piatti separatori, chì sò stati fatti di alluminiu, anu un travagliu megliu per abbassà a temperatura di a aria in a zona ermetica.
Magnetic Head Block
A l'estremità di i supporti situati in blocco testa magnetica (Head Stack Assembly, HSA), i testi di lettura / scrittura sò situati. Quandu u mandrinu hè fermatu, esse deve esse situatu in a zona preparatoria - cusì hè u locu induve e testate di u discu rigru di travagliu si trovanu à l'epica chì a paletta ùn funziona micca. In certi discu HDD, u parcu si trova in l'aspetti preparativi di plastica chì si trovanu fora di i piatti.
Per u funziunamentu normale di u discu duru hè necessariu di più pulitu possibile, l'aria contenuta un minimu di particule straniere. In u tempu, e microparticuli di lubrificante è metallo sò formati in l'accumulatore. Per trasmette li, HDD sò equipavati filtri di circolazione (filtru di ricirculazione), chì raccoglie sempre e pochi particelle di substanze. Sò installati in u parcorsu di u flussu d'aria, chì sò furmati da a rotazione di i piatti.
In NZHMD mettenu i magneti di neodimiu capaci di attirà è tene un pesu chì pò esse 1300 volte più grande di a soia. U scopu di sti magneti in u HDD hè di limità u muvimentu di e testate tenendu nantu à pancake plastica o aluminium.
Un'altra parte di l'assestu di a testa magnetica hè bobina (bobina vocale). Insemi cù i magneti, si forma Unità BMGchì, cun BMH hè posizionatore (attuatore) - un dispositiu chì muvine e testate. U meccanismu di prutezzione per stu dispositiu hè chjamatu fissativu (Pulsu attuatore). Libera u BMG appena u mandrinu aghjusta un numeruu rotatu di sughjetti. In u prucessu di liberazione coinvolgeva a pressione di u flussu d'aria. A pinza impedisce ogni muvimentu di e testate in u stato preparatorio.
Sotto BMG ci sarà un cusciniu di precisione. Mantene a liscia è a precisione di sta unità. Ci hè ancu un elementu fattu di lega di alluminiu, chì si chjama l'uguru (braccio). À a so fine, nantu à una sospensione di primavera, ci sò e teste. Da u rocker vene cavu flessibile (Circuitu stampatu flessibile, FPC) chì conduce à u pad di cuntattu chì si cunnige à a scheda di l'elettronica.
Eccu u bobina, chì hè cunnessu à u cavu:
Eccu pudete vede u portu:
Eccu i cuntatti di BMG:
Guarnizione (guarnizione) aiuta à assicurà una grip stretta. Hè per quessa chì l'aria penetra in l'unità cù i dischi è si dirige solu in un foru chì uguale a pressione. I cuntatti di stu discu sò cugliti cù u più bellu doratu, chì migliora a conducibilità.
Assemblea tipica di parentesi:
À a fine di u molla, i suspensioni sò e piccule parti - cursori (cursori). Aiutanu à leghje è scrive i dati pigliannu a testa sopra i piatti. In unità motivi moderni, e teste travaglia à una distanza di 5-10 nm da a superficie di pancake metalli. L'elementi di lettura è di scrittura di l'infurmazioni si trovanu à l'estremità di i cursori. Sò tantu chjucu chì vi puderete vede solu cù un microscopiu.
Queste parti ùn sò micca pienu piattuli, cume anu in u soi strutti aerodinamichi chì servenu à stabilizà l'altezza di a volata di u cursore. L'aria sottu crea cuscino (Surface Bearing Air, ABS), chì sustene u volo parallele à a superficie di a piastra.
Preamp - Un chip chì hè responsabile di u cuntrollu di i testi è di amplificà u signale per elli o da elli. Si trova directamente in u BMG, perchè u signale pruduttu da i testi hà energia micca (circa 1 GHz). Senza un amplificatore in a zona ermetica, si sparghia solu in dirittu di u circuitu integratu.
Da questu dispositivu, più piste conducenu à e testate ch'è in zona ermetica. Questu hè spiegu per u fattu chì u discu duru pò interagisce cun solu unu di essi à un certu tempu. U microprocessore invia richieste à u preamplificatore in modu chì selezziunu u capu chì hà bisognu. Da u discu in ognunu di elli si passa in parechji inchiù. Sò responsabili di a messa in terra, di lettura è di scrittura, di gestione di unità in miniatura, di travagliu cù attrezzature magnetiche sputiche chì ponu cuntrullà u slider, chì permette di aumentà a precisione di u locu. Unu di elli deve purtà à una caldaia chì regula l'altezza di u so volu. Questa custruzzione funziona cumu: u calore hè trasferitu da u riscaldatore à a sospensione, chì connette u slider è u spadimentu. A sospensione hè creata da allighje chì anu i paràmetri di espansione diversi da u calore in entrata. Quandu a temperatura cresce, curva nantu à a piastra, ridendu di conseguenza a distanza da u capu. Quandu si riduce a quantità di calore, si chjama l'effettu contrariu - a testa si allà da a frittella.
Hè cusì cumparisce u separatore superiore:
Sta foto contene una zona sigillata senza un unità testa è un separatore superiore. Pudete ancu avà u persunale inferiore è anellu di pressione (Platters clamp):
Questu anellu tende i blocchi di pancake assai, evitendu qualunque muvimentu l'una cù l'altru:
I piatti stessi sò attaccati assale (hub di spindle):
Ma ciò chì hè sottu à a piastra di cima:
Cum'è si pò capisce, u locu per i testi hè criatu cù l'aiutu di u speziale anelli separatori (Anelli distanziatori). Si tratta di parti di alta precisione chì sò fatte di alliati o magnetichi antagnichi:
À u fondu di l'HDA ci hè un spaziu di equalizzazione di pressione situatu direttamente sottu u filtru d'aria. L'aria chì hè fora di l'unità sigillata, naturalmente, cuntene particelle di polvere. Per risolve u prublema, un filtru multi-strati hè installatu, chì hè assai più spessa di u listessu filtru circonda. Talvolta si pò truvà tracce di un gelu di silicate nantu à quellu, chì deve assorbe tutta l'umidità:
Conclusione
Questu articulu hà furnitu una descrizione dettagliata di u HDD interno. Speremu chì questo materiale sia interessante per voi è aiutatu à imparà parechje cose nuove da u campu di l'apparecchiatura informatica.
