Rambler's Top100
Описание

Надежный жесткий диск. Анатомия винчестера - сердца компьютера.

Сердце компьютера - жесткий диск. Пока он исправен, его напряженная работа незаметна для нас. Проблемы возникают, когда в его работе все чаще и чаще появляются сбои. Сбой в работе винчестера, как и последний удар сердца, часто происходит внезапно, при этом теряется доступ к наиболее важной и уникальной информации. Запустить остановившееся сердце компьютера в работу, как и сердце человека, можно с помощью срочной операции, малоизвестным деталям, которой и посвящена эта статья.

В настоящее время даже начинающий пользователь догадывается, что внутри его винчестера есть диски и головки, а также моторчики, которые могут издавать разные звуки - жужать и потрескивать. Снаружи привинчена плата с микросхемами - это контроллер. Что он может "сгореть" - это понятно, заменил и порядок. А вот что внутри этой "банки" ломается и что делать если что...

Накопитель на жестком магнитном диске состоит из механической части - герметизированного блока и платы электроники. В гермоблоке размещена прецизионная механика винчестера, а также многофункциональная микросхема предварительного усилителя, коммутатора и формирователя тока записи.



Основу всей конструкции составляет литой алюминиевый корпус (1), предохраняющий точную механику от воздействия окружающей среды. Внутренний объём корпуса заполнен очищенным от пыли воздухом. Сборка механики осуществляется в цехе, где на один кубический метр воздуха приходится менее ста пылинок размерами не более 0,5 микрон (в так называемой чистой зоне класса 100).

В гермоблоке размещается магнитный диск, насаженный на шпиндель, магнитные головки с системой позиционирования и предусилитель-коммутатор, обеспечивающий усиление сигнала с головки чтения и формирование тока записи для записывающей головки.

В крышке гермоблока имеется отверстие - барометрический фильтр (2), обеспечивающий выравнивание внутреннего давления воздуха с атмосферным давлением. (Именно через это отверстие внутрь накопителя может попасть вода.) При вращении дисков создаётся поток воздуха, который, проходя через фильтр рециркуляции (3), дополнительно очищается от пыли и микрочастиц.

Магнитный диск (4) представляет собой круглую пластину из алюминия, поверхность которой обработана по максимально возможному классу чистоты. Из-за сил молекулярного притяжения магнитная головка может прилипать к поверхности диска. Для предотвращения этого явления зона посадки головки на диске имеется искусcтвенная шероховатость и антифрикционное покрытие.

Чтобы придать поверхности диска магнитные свойства, вакуумным напылением наносят слой кобальта. Такое покрытие имеет высокую твердость и существенно большую износостойкость, чем у ранних моделей винчестеров.

Вращение дисков осуществляет специальный электродвигатель - шпиндель (5). Для обеспечения малых биений на высоких оборотах в двигателе используются гидродинамические подшипники - вместо шариков в них используется специальное масло, поглощающее ударные нагрузки, что увеличивает ресурс двигателя. Такие подшипники имеют более низкий уровень шума и почти не выделяют тепло во время работы. Скорость вращения двигателя в современных накопителях с интерфейсом IDE и SATA составляет 5400 или 7200 об./мин., а с интерфейсом SCSI - 10000 или 15000 об./мин.

Рабочая поверхность слайдера (6), обеспечивающего аэродинамику головки, во время "полета" удерживается пружинной подвеской на расстоянии 40 нанометров над поверхностью диска. На "сбегающем" конце слайдера расположена собственно магнитная головка представляющая собой интегральную микросхему. От неё отходят четыре проводника: одна пара от магниторезистивной (GMR) головки чтения, вторая от электромагнитной головки записи. В непосредственной близости от магнитной головки размещена микросхема предварительного усилителя-коммутатора-формирователя тока записи (7), соединённая с платой электроники при помощи гибкого шлейфа и разъёма. Такое конструкторское решение исключает влияние наводок при усилении слабых сигналов.

Для фиксации головок в нерабочем состоянии в зоне парковки используется "воздушный замок" (8). Такая защелка поворачивается только под действием потока воздуха, создаваемого диском, когда шпиндель наберёт достаточную для "полёта" головок скорость.

Привод позиционера, перемещающий блок головок, получил название "звуковая катушка" (9) из-за способности издавать звук и работать как звуковая катушка динамика. Обмотка находится в магнитном поле мощного постоянного магнита. Позиционер (10) сбалансирован и вращается на шариковых подшипниках самого высокого класса. Направление и величина тока в катушке определяют, в какую сторону и с какой скоростью будет поворачиваться на своей оси позиционер с укреплённой на нём магнитной головкой. Управление током в катушке осуществляет сервосистема, электронная часть которой размещена на плате электроники винчестера.

Для работы сервосистемы привода позиционера необходима предварительно нанесённая серворазметка. Именно по серворазметке осуществляется позиционирование головки на нужную дорожку и точное удержание её над центром дорожки. Сервометки записывают на диск в процессе производства собственной головкой накопителя при помощи специального высокоточного прибора - серворайтера, через специальные технологические окна (11) в корпусе собранного гермоблока. Затем окна заклеиваются шильдиками, на которых написано "Warranty void if seal broken", что в переводе означает: "Не отдирай и не повреди, а то вовнутрь попадет пыль, жесткий диск покроется "бэдами" и по гарантии его не примут".

Из статьи "Операции на сердце компьютера", опубликованной в журнале "Информационные технологии. Нижний Новгород". Ноябрь/декабрь 2004

Обсудить статью на форуме


Установи защиту жесткого диска и работай спокойно! HDD&DATA Protector не подведет.

Главная | Описание | FAQ | Купить! | Отзывы | Контакты
2003-2010 © Центр Технологий Жестких Дисков