Конструкция жесткого диска - Авдеев В.А. и др., 2001

Главная

Новости

Библиотека

Исследования

Законодательство

Консалтинг

Бизнес-форумы

Контакты

Библиотека

11.10. Конструкция жесткого диска

Жесткий диск (ЖД) имеет герметичный металлический корпус, в котором находятся магнитные головки (МГ), приводы, диски и двигатель. На внешней печатной плате размещены аналоговые и цифровые компоненты, взаимодействующие с контроллером накопителя жесткого магнитного диска (КНЖМД) и формирующие сигналы для управления позиционированием МГ, вращения дисков, записи и чтения данных. КНЖМД может быть выполнен на отдельной плате, но может быть встроен в системную плату. Обычно устройство ЖД размещено отдельно от системной платы и использует КНЖМД на диске диаметром 3,5 дюйма (89 мм) или 5,25 дюйма (133 мм). Диск – круглая алюминиевая пластина с магнитным покрытием. Для нанесения магнитного слоя существует две технологии: напыление слоя кобальта или ферролакса (оксида железа) на поверхность диска. Оксидные диски используют чаще всего метод кодирования MFM, а диски с напылением – RLL. Диски с напылением (RLL) более надежны и имеют более высокую плотность записи.

На рис. 11.15 представлен общий вид дискового пакета.

Рис. 11.15. Общий вид дискового пакета

Диски (пластины) закреплены на оси (шпинделе) двигателя и вращаются со скоростью 2400-5400 об/мин. Скорость вращения большинства жестких дисков равна 3600 об/мин. В качестве двигателя используется, например, бесколлекторный электродвигатель постоянного тока с сервоуправлением. Миниатюрные головки закреплены на каретке и во время работы НЖМД за счет потока воздуха парят над поверхностью диска, причем в каждый момент времени используется только одна магнитная головка для записи-чтения данных. В некоторых НЖМД для исключения аварий диска применяется система подвески маленьких и легких головок. Кроме того, предусматривается автоматическая парковка головок на специальную посадочную дорожку или путем фиксации их над поверхностями дисков. Плотность записи на ЖД существенно зависит от конструкции магнитных головок, материала и технологии их изготовления. В настоящее время для производства магнитных головок применяется интегральная технология напыления. Каждая головка имеет зазор с противоположными полюсами, магнитный поток которых замыкается через магнитный слой дорожки, вызывая соответствующую ориентацию доменов дорожки. Зазор выполняется очень тонким и узким, чтобы достичь высокой плотности записи (10000 доменов на один дюйм дорожки). Горизонтальное позиционирование головок выполняется с помощью шагового двигателя или линейного двигателя (соленоида), являющегося более быстрым (дорогим) и надежным позиционером.

Шаговый двигатель обеспечивает радиальное движение магнитных головок по шагам (по сигналу «Шаг» магнитные головки перемещаются с одной дорожки на другую). В приводах с шаговым двигателем отсутствует обратная связь для указания местоположения магнитных головок на поверхности диска. В этом случае контроллер НЖМД непрерывно отслеживает позицию магнитных головок. В приводах с соленоидом, представляющим собой электромагнит, по обратной связи поступает информация о местоположении головок на дисках. Для этого используются данные, записанные на специальных сервоповерхностях диска. Иногда эти серводанные размещают между дорожками диска, за которыми следят соответствующие датчики. В соленоидных приводах электромагнит тянет металлический стержень для подвода шарнира магнитных головок с пружиной к нужному цилиндру (дорожкам с одинаковым номером) в сторону центра диска с учетом серводанных. Когда магнитное поле соленоида ослабевает на определенную величину, пружина шарнира возвращает магнитные головки к внешнему краю диска. Некоторые фирмы выпускают диски обычно 3,5 дюйма, которые вместе с контроллером размещаются на плате расширения. Также жесткие диски не поддерживают стандартных форматов, но также используют дорожки и сектора и имеют емкость 80 или 120 Мбайт.

Оглавление

11. Внешние ЗУ на Магнитных и оптических носителях

11.10. Конструкция жесткого диска