HDD, hardeskyf, hardeskyf - dit is die name van een bekende datastoorapparaat. In hierdie materiaal sal ons u vertel oor die tegniese basis van sulke aandrywers, hoe inligting daarop gestoor kan word, en oor ander tegniese nuanses en beginsels van werking.
Hardeskyftoestel
Op grond van die volle naam van hierdie opslagapparaat - 'n hardeskyf (HDD) - kan u maklik verstaan wat die kern van sy werk is. Vanweë hul goedkoopheid en duursaamheid, word hierdie opbergmedia op verskillende rekenaars geïnstalleer: rekenaars, skootrekenaars, bedieners, tablette, ens. 'N Kenmerkende kenmerk van die HDD is die vermoë om groot hoeveelhede data te stoor, terwyl dit baie klein afmetings het. Hier onder bespreek ons die interne struktuur, werkingbeginsels en ander funksies. Kom ons begin!
Hermoblock en elektroniese bord
Die groen veselglas- en koperspore daarop, tesame met die verbindings vir die aansluiting van die kragbron en die SATA-aansluiting, word genoem beheerraad (Gedrukte stroombaan, PCB). Hierdie geïntegreerde stroombaan dien om die werking van die skyf met 'n rekenaar en die bestuur van alle prosesse binne die HDD te sinchroniseer. Die swart aluminium saak en wat daarbinne is, word genoem verseëlde eenheid (Hoof- en skyfmontering, HDA).
In die middel van die geïntegreerde stroombaan is 'n groot chip - dit mikrobeheerder (Mikro-beheereenheid, MCU). In die HDD van vandag bevat die mikroverwerker twee komponente: sentrale rekenaar eenheid (Central Processor Unit, CPU), wat alle berekeninge hanteer, en lees en skryf kanaal - 'n spesiale toestel wat 'n analoogsein van 'n kop na 'n diskrete omskakel wanneer dit besig is om te lees, en omgekeerd - digitaal na analoog tydens opname. Die mikroverwerker het inset- / uitsetpoortewaardeur dit die oorblywende elemente op die bord bestuur en inligting deur die SATA-verbinding uitruil.
'N Ander skyfie op die stroombaan is DDR SDRAM (geheueskyf). Die hoeveelheid daarvan bepaal die volume van die hardeskyf-kas. Hierdie chip word in die firmwaregeheue verdeel, wat gedeeltelik in die flash drive is, en die buffer wat die verwerker benodig om die firmwaremodules te laai.
Die derde chip word genoem enjin en kopbeheerder (Voice Coil Motor-beheerder, VCM-beheerder). Dit bestuur addisionele kragbronne wat op die bord geleë is. Hulle word aangedryf deur 'n mikroverwerker en voorversterker skakelaar (voorversterker) in die verseëlde eenheid. Hierdie beheerder benodig meer energie as die ander komponente op die bord, aangesien dit verantwoordelik is vir die draai van die spil en die beweging van die koppe. Die kern van die voorversterker-skakelaar kan werk as dit verhit word tot 100 ° C! As krag aan die HDD voorsien word, word die mikrokontroller die inhoud van die flitsskyf in die geheue gelaai en begin die instruksies wat daarin neergelê is, uitgevoer word. As die kode nie korrek laai nie, kan die HDD nie eers die promosie begin nie. Flitsgeheue kan ook in die mikrobeheerder geïntegreer word en nie op die bord bevat word nie.
Geleë op die kring vibrasiesensor (skoksensor) bepaal die mate van skud. As hy die intensiteit daarvan as gevaarlik ag, sal 'n sein na die enjin en kopkontroleur gestuur word, waarna hy dadelik die koppe parkeer of die rotasie van die HDD heeltemal stop. In teorie is hierdie meganisme ontwerp om die HDD teen verskillende meganiese skade te beskerm, hoewel dit in die praktyk nie veel vir hom uitwerk nie. Daarom moet u nie die hardeskyf laat val nie, want dit kan lei tot onvoldoende werking van die vibrasiesensor, wat 'n volledige onbruikbaarheid van die toestel kan veroorsaak. Sommige HDD's het sensors wat hipersensitief is vir vibrasies, wat reageer op die geringste manifestasie daarvan. Die data wat VCM ontvang, help met die aanpassing van die beweging van die koppe, dus is die skywe met ten minste twee van hierdie sensors toegerus.
'N Ander toestel wat ontwerp is om die HDD te beskerm, is kortstondige spanningsbeperker (Transient Voltage Suppression, TVS), ontwerp om moontlike foute in die geval van kragstuwings te voorkom. Daar kan verskillende sulke beperkers op een kring wees.
Hermoblock-oppervlak
Onder die geïntegreerde stroombaanbord is daar kontakte van motors en koppe. Hier kan u 'n byna onsigbare tegniese gat (asemgat) sien, wat die druk binne en buite die verseëlde area van die eenheid gelyk maak, en die mite vernietig dat daar 'n vakuum binne die hardeskyf is. Die binnegebied daarvan is bedek met 'n spesiale filter wat nie stof en vog direk in die HDD deurlaat nie.
Hermobiese binnekant
Onder die afdak van die verseëlde eenheid, wat 'n gewone laag metaal en 'n rubberpakking is wat dit teen vog en stof beskerm, is daar magnetiese skywe.
Dit kan ook genoem word pannekoek of plate (Platters). Skyfies word gewoonlik gemaak van glas of aluminium wat vooraf gepoleer is. Dan word hulle bedek met verskillende lae verskillende stowwe, waaronder daar ook 'n ferromagneet is - danksy hom is daar die vermoë om inligting op 'n hardeskyf op te neem en op te slaan. Tussen die borde en bo is die boonste pannekoek delimiters (dempers of skeiers). Hulle gee lugvloei uit en verminder akoestiese geraas. Gewoonlik gemaak van plastiek of aluminium.
Die skeidingsplate van aluminium is beter om die lugtemperatuur binne die verseëlde sone te verlaag.
Magnetiese kopblok
Aan die einde van die hakies in magnetiese kopblok (Head Stack Assembly, HSA), lees- en skryfkoppe is geleë. As die spil stop, moet hulle in die kookarea wees. Dit is die plek waar die koppe van 'n hardeskyf geleë is in 'n tyd dat die as nie werk nie. In sommige HDD's vind parkering op plastiekvoorbereidingsareas buite die plate plaas.
Vir normale werking van die hardeskyf is so skoon as moontlik lug met 'n minimum vreemde deeltjies nodig. Met verloop van tyd vorm mikro-deeltjies van smeermiddel en metaal in die aandrywing. Om dit uit te voer, is HDD's toegerus sirkulasiefilters (hersirkuleringsfilter) wat voortdurend baie klein deeltjies stowwe versamel en vasvang. Dit word geïnstalleer in die baan van lugstrome wat gevorm word as gevolg van die rotasie van die plate.
Neodymium-magnete word in die HDD geïnstalleer, wat 'n gewig kan lok en kan hou wat 1300 keer meer kan wees as sy eie. Die doel van hierdie magnete in die HDD is om die beweging van die koppe te beperk deur dit bo plastiek- of aluminiumpannekoeke te hou.
'N Ander deel van die magnetiese kopblok is spoel (stemspoel). Saam met magnete vorm dit BMG rywat saam met BMG is positioner (aktuator) - 'n toestel wat die koppe beweeg. Die beskermingsmeganisme vir hierdie toestel word genoem slot (aktuator grendel). Dit bevry die BMG sodra die spil genoeg spoed bereik het. In die proses van vrystelling is lugdruk betrokke. Die grendel voorkom dat die koppe in die voorbereidingstoestand beweeg.
Onder die BMG sal 'n presisie dra. Dit behou die gladheid en akkuraatheid van hierdie eenheid. Daar is ook 'n deel van aluminiumlegering, wat dit genoem word juk (Arm). Aan die einde daarvan, op 'n veervering, is koppe geleë. Van die rocker gaan buigsame kabel (Flexible Printed Circuit, FPC), wat lei na die pad wat aan die elektroniese bord gekoppel is.
Hier is die spoel wat aan die kabel gekoppel is:
Hier kan u die peiling sien:
Hier is die kontakte van BMG:
gasket (pakking) help om stywe greep te verseker. As gevolg hiervan gaan lug slegs die skywe en koppe binne deur die opening deur die opening. Die kontakte van hierdie skyf is met die beste vergulde bedekking, wat geleidingsvermoë verbeter.
Tipiese bracket montering:
Aan die einde van die veeropskortings is dele van klein grootte - sliders (Sliders). Dit help om data te lees en te skryf deur die kop bo die plate te lig. In moderne dryf werk koppe op 'n afstand van 5-10 nm van die oppervlak van metaalpannekoeke. Elemente vir die lees en skryf van inligting is aan die einde van die skuifbalk geleë. Hulle is so klein dat hulle slegs met 'n mikroskoop gesien kan word.
Hierdie dele is nie heeltemal plat nie, aangesien dit aerodinamiese groewe op hulle het, wat dien om die vlieghoogte van die glyer te stabiliseer. Die lug daaronder skep kussing (Air Bearing Surface, ABS), wat parallelle vlieëplaatoppervlaktes ondersteun.
voorversterker - 'n chip verantwoordelik vir die beheer van die koppe en om die sein na of van hulle te versterk. Dit is direk in die BMG geleë, omdat die sein wat die koppe lewer, onvoldoende krag het (ongeveer 1 GHz). Sonder 'n versterker in 'n verseëlde area sou dit eenvoudig langs die pad na die geïntegreerde stroombaan versprei het.
Van hierdie toestel na die koppe is daar meer spore as na die stywe sone. Dit word verklaar deur die feit dat 'n hardeskyf slegs op een of ander tydstip met een daarvan kan kommunikeer. Die mikroverwerker stuur versoeke aan die voorversterker sodat dit die gewenste kop kies. Van die skyf na elkeen daarvan is daar verskillende snitte. Hulle is verantwoordelik vir die aard, lees en skryf, die beheer van miniatuuraandrywers, met spesiale magnetiese toerusting werk wat die skuifknop kan beheer, wat die akkuraatheid van die koppe verhoog. Een van hulle moet na 'n verwarmer lei wat die hoogte van hul vlug reguleer. Hierdie ontwerp werk so: hitte word van die verwarmer na die vering oorgedra, wat die skuifbalk en die tuimelaar verbind. Die skorsing word gevorm uit legerings met verskillende uitbreidingsparameters as inkomende hitte. Met toenemende temperatuur buig dit na die plaat en verminder die afstand daarvan na die kop. Met 'n afname in die hoeveelheid hitte kom die teenoorgestelde effek voor - die kop beweeg weg van die pannekoek.
Dit is hoe die boonste skeier lyk:
Op die foto is daar 'n stywe sone sonder 'n blok koppe en 'n boonste skeier. U kan ook die onderste magneet en drukring (skottelklamp):
Hierdie ring hou pannekoekblokkies aanmekaar, wat voorkom dat enige beweging relatief tot mekaar beweeg:
Die plate is self vasgespoor skag (spilnaaf):
En hier is wat onder die top plaat is:
Soos u kan sien, word die plek vir die koppe geskep met behulp van spesiale spacer ringe (afstand ringe). Dit is onderdele met 'n hoë presisie wat van nie-magnetiese legerings of polimere vervaardig is:
Aan die onderkant van die drukeenheid is daar 'n ruimte vir drukvergelyking, direk onder die lugfilter. Die lug wat buite die verseëlde eenheid is, bevat natuurlik stofdeeltjies. Om hierdie probleem op te los, word 'n meerlaags filter geïnstalleer, wat baie dikker is as dieselfde sirkelfilter. Soms kan daar spore van silikaatgel gevind word, wat al die vog op sigself moet absorbeer:
Gevolgtrekking
In hierdie artikel word 'n gedetailleerde beskrywing van die interne harde-vaste skyf aangebied. Ons hoop dat hierdie materiaal vir u interessant was en het baie geleer op die gebied van rekenaartoerusting.
