HDD, hardeskyf, hardeskyf - al hierdie is die name van een bekende stoor toestel. In hierdie materiaal sal ons jou vertel van die tegniese basis van sulke dryf, hoe inligting op hulle gestoor kan word, en oor die ander tegniese nuanses en beginsels van operasie.
Hardeskyf toestel
Gebaseer op die volle naam van hierdie bergingstoestel - 'n hardeskyf (HDD) - kan jy moeiteloos verstaan wat sy werk onderliggend is. Vanweë die lae koste en duursaamheid word hierdie bergingsmedia in verskeie rekenaars geïnstalleer: PC's, skootrekenaars, bedieners, tablette, ens. 'N kenmerkende kenmerk van die HDD is die vermoë om groot hoeveelhede data te stoor, terwyl dit baie klein afmetings besit. Hierna beskryf ons sy interne struktuur, beginsels van werk en ander kenmerke. Kom ons begin!
Power Pack en elektroniese bord
Groen veselglas en koper spore daarop, saam met verbindings vir die aansluiting van die kragbron en SATA-sok, word genoem beheer raad (Drukplaat, PCB). Hierdie geïntegreerde stroombaan word gebruik om die skyf met 'n rekenaar te sinkroniseer en alle prosesse binne die HDD te lei. Die swart aluminium behuising en wat daarin is, word genoem lugdigte eenheid (Hoof en Disk Assembly, HDA).
In die middel van die geïntegreerde stroombaan is 'n groot skyfie mikrobeheerder (Micro Controller Unit, MCU). In vandag se HDD mikroprosessor bevat twee komponente: sentrale rekenaar eenheid (Sentrale verwerkingseenheid, SVE), wat handel oor alle berekeninge, en lees en skryf kanaal - 'n spesiale toestel wat 'n analoog sein van die kop in 'n diskrete vertaal wanneer dit besig is om te lees en omgekeerd - digitaal na analoog tydens opname. Mikroprosessor beskik oor I / O-hawens, waarmee hy die ander elemente op die bord bestuur en die uitruil van inligting deur middel van die SATA-verbinding uitvoer.
Die ander chip, op die diagram, is 'n DDR SDRAM geheue (geheue chip). Sy nommer bepaal die volume van die hardeskyf-kas. Hierdie chip is verdeel in die geheue van die firmware, gedeeltelik vervat in die flash drive, en die buffer geheue wat nodig is vir die verwerker om die firmware modules te laai.
Die derde chip word genoem motor beheer kontroleerder en koppe (Stem spoel motor kontroleerder, VCM kontroleerder). Dit bestuur ekstra kragbronne wat op die bord geleë is. Hulle word aangedryf deur 'n mikroverwerker en skakel voorversterker (voorversterker) vervat in 'n verseëlde eenheid. Hierdie beheerder benodig meer krag as die ander komponente op die bord, aangesien dit verantwoordelik is vir die spoedrotasie en die beweging van die koppe. Die kern van die skakelaarversterker kan werk deur verhit te word tot 100 ° C! Wanneer die HDD aangedryf word, los die mikrokontroleerder die inhoud van die flitschyfie in die geheue en begin die instruksies daaruit. As die kode nie behoorlik opstart nie, sal die HDD nie eers die bevordering kan begin nie. Ook flash geheue kan in die mikrokontroleerder ingebou word, en nie op die bord ingesluit word nie.
Geleë op die kaart vibrasiesensor (skok sensor) bepaal die vlak van skud. As hy sy intensiteit gevaarlik beskou, sal 'n sein na die enjin en kopbeheerder gestuur word, waarna hy die koppe onmiddellik sal parkeer of die rotasie van die HDD heeltemal sal stop. In teorie is hierdie meganisme ontwerp om HDD te beskerm teen verskeie meganiese skade, maar in die praktyk werk dit nie goed daarmee nie. Daarom is dit nie nodig om die hardeskyf te laat val nie, want dit kan lei tot onvoldoende werking van die vibrasiesensor, wat 'n volledige onversoenbaarheid van die toestel kan veroorsaak. Sommige HDD's het trillingsensitiewe sensors wat reageer op die geringste manifestasie van vibrasie. Die data wat die VCM ontvang, help om die beweging van die koppe aan te pas, sodat die skywe toegerus is met ten minste twee sulke sensors.
Nog 'n toestel wat ontwerp is om HDD te beskerm - oorgangspanningsbegrenzer (Transient Voltage Suppression, TVS), ontwerp om moontlike mislukking in die geval van kragstuwings te voorkom. In een skema kan daar verskeie sulke beperkings wees.
Oppervlak van die HDA
Onder die geïntegreerde stroombaan is kontakte van die motors en koppe. Hier kan jy ook 'n byna onsigbare tegniese gat (asemholte) sien wat die druk binne en buite die hermetiese sone van die eenheid vergelyk, en die mite vernietig dat daar 'n vakuum in die hardeskyf is. Die interne area is bedek met 'n spesiale filter wat nie stof en vog direk in die HDD verbysteek nie.
Interne HDA
Onder die omhulsel van die hermetiese blok, wat 'n gewone laag metaal en 'n rubberpakking is wat dit beskerm teen vog en stof, is daar magnetiese skywe.
Hulle kan ook genoem word pannekoek of plate (Platters). Skyfies word gewoonlik gemaak van glas of aluminium wat vooraf gepoleer is. Dan is hulle bedek met verskeie lae van verskillende stowwe, waaronder 'n ferromagnet. Dankie, dit is moontlik om inligting op 'n hardeskyf op te slaan en op te slaan. Tussen die plate en bo is die boonste pannekoek geleë. delimiters (dempers of skeiers). Hulle vergelyk lugvloei en verminder akoestiese geraas. Gewoonlik van plastiek of aluminium gemaak.
Afskeidingsplate, wat van aluminium gemaak is, doen 'n beter werk om die temperatuur van die lug binne die hermetiese sone te verlaag.
Magnetiese Hoofblok
Aan die punte van die hakies geleë in magnetiese kopblok (Head Stack Assembly, HSA), lees / skryf koppe is geleë. Wanneer die spoel gestop word, moet hulle in die voorbereidingsarea geleë wees - dit is die plek waar die koppe van die werkende hardeskyf geleë is op die tydstip waarop die skag nie werk nie. In sommige HDD's vind parkering plaas op plastiekvoorbereidende areas wat buite die plate geleë is.
Vir die normale werking van die hardeskyf is so skoon as moontlik nodig, die lug wat 'n minimum van vreemde deeltjies bevat. Met verloop van tyd word mikropartikels van smeermiddel en metaal in die akkumulator gevorm. Om hulle uit te voer, is HDD toegerus sirkulasie filters (resirkulasie filter), wat voortdurend baie klein deeltjies stowwe insamel en behou. Hulle word geïnstalleer in die pad van lugvloei, wat gevorm word as gevolg van die rotasie van die plate.
In NZHMD stel neodymiummagnete in staat om 'n gewig te trek wat 1300 keer groter is as sy eie. Die doel van hierdie magnete in die HDD is om die beweging van die koppe te beperk deur hulle oor plastiek- of aluminiumpannekoeke te hou.
Nog 'n deel van die magnetiese kopsamestelling is spoel (spraakspoel). Saam met die magnete vorm dit BMG rywat saam met BMH is positioner (aktuator) - 'n toestel wat die koppe beweeg. Die beskermende meganisme vir hierdie toestel word genoem sluit (actuator grendel). Dit bevry die BMG sodra die spoel 'n voldoende aantal omwentelings optel. In die proses van vrystelling was die druk van die lugvloei betrokke. Die klem verhinder enige beweging van die koppe in die voorbereidende toestand.
Onder BMG sal daar 'n presiese draers wees. Dit handhaaf die gladheid en akkuraatheid van hierdie eenheid. Daar is ook 'n komponent van aluminium, wat genoem word juk (Arm). Aan die einde, op 'n lente skorsing, is die koppe. Van die rocker kom buigsame kabel (Flexible Printed Circuit, FPC) wat lei tot die kontak pad wat aansluit by die elektroniese bord.
Hier is die spoel wat aan die kabel gekoppel is:
Hier kan jy die peiling sien:
Hier is die kontakte van BMG:
gasket (pakking) help om 'n stywe greep te verseker. As gevolg hiervan kom die lug net met die skyfies en kop in deur 'n gaatjie wat druk uitdruk. Die kontakte van hierdie skyf is bedek met die beste vergulding, wat die geleidbaarheid verbeter.
Tipiese bracket assembly:
Aan die einde van die lente is suspensies klein dele - sliders (Sliders). Hulle help om data te lees en te skryf deur die kop bokant die plate op te lig. In moderne dryf werk koppe op 'n afstand van 5-10 nm vanaf die oppervlak van metaalpannekoeke. Elemente van lees- en skryfinligting is aan die einde van die sliders geleë. Hulle is so klein dat jy hulle slegs met 'n mikroskoop kan sien.
Hierdie dele is nie heeltemal plat nie, aangesien hulle op hulself aerodinamiese groewe het, wat dien om die hoogte van die vlug van die skuif te stabiliseer. Die lug onder dit skep kussing (Air Bearing Surface, ABS), wat vlug parallel aan die plaatoppervlak ondersteun.
voorversterker - 'n chip wat verantwoordelik is vir die beheer van die koppe en die sein aan hulle of van hulle versterk. Dit is direk in die BMG, omdat die sein wat deur die koppe vervaardig word, onvoldoende krag het (ongeveer 1 GHz). Sonder 'n versterker in die hermetiese sone, sou dit net op die pad na die geïntegreerde stroombaan verdwyn.
Van hierdie toestel lei meer spore na die koppe as na die hermetiese sone. Dit word verklaar deurdat die hardeskyf op 'n sekere tyd met slegs een van hulle kan kommunikeer. Die mikroverwerker stuur versoeke na die voorvoegsel sodat dit die kop wat dit benodig, kies. Van die skyf na elk van hulle gaan op verskeie liedjies. Hulle is verantwoordelik vir die gronding, lees en skryf, bestuur van miniatuur dryf, met spesiale magnetiese toerusting wat die skuifbalk beheer, wat die akkuraatheid van die ligging van die koppe verhoog. Een van hulle moet lei tot 'n verwarmer wat die hoogte van hul vlug reguleer. Hierdie konstruksie werk soos volg: hitte word van die verwarmer na die skorsing oorgedra, wat die skuif en die vioolarm verbind. Die suspensie is geskep uit allooie wat verskillende uitbreidingsparameters van die inkomende hitte het. Wanneer die temperatuur styg, buig dit na die bord, waardeur die afstand daarvan na die kop verminder word. Wanneer die hoeveelheid hitte verminder word, kom die teenoorgestelde effek voor - die kop beweeg weg van die pannekoek.
So lyk die topseparator soos volg:
Hierdie foto bevat 'n verseëlde area sonder 'n hoof eenheid en 'n boonste skeider. Jy kan ook die onderste magneet sien drukring (platterklem):
Hierdie ring hou blokke pannekoeke saam, en verhoed dat enige beweging relatief tot mekaar is:
Die plate self is opgestoot skag (spilpunt):
Maar wat is onder die topplaat:
Soos u kan verstaan, word die plek vir die koppe geskep met die hulp van spesiale skeidings ringe (spacer ringe). Dit is hoë presisie dele wat gemaak word van nie-magnetiese legerings of polimere:
Onderaan die HDA is daar 'n drukvergelyking ruimte direk onder die lugfilter. Die lug wat buite die verseëlde eenheid is, bevat natuurlik stofdeeltjies. Om hierdie probleem op te los, is 'n multi-laag filter geïnstalleer, wat baie dikker is as dieselfde sirkelfilter. Soms kan jy spore van 'n silikaatgels daarop vind, wat al die vog moet absorbeer:
gevolgtrekking
Hierdie artikel het 'n gedetailleerde beskrywing van die interne HDD verskaf. Ons hoop dat hierdie materiaal vir jou interessant was en gehelp het om baie nuwe dinge op die gebied van rekenaartoerusting te leer.
