HDD, Festplack, Festplack - all dës sinn d'Nimm vun engem bekannten Datelagerapparat. An dësem Material wäerte mir Iech iwwer d'technesch Basis vu sou Drive soen, iwwer wéi d'Informatioun op hinnen gespäichert kënne ginn, an iwwer aner technesch Nuancen a Prinzipien vun der Operatioun.
Festplack Apparat
Baséierend op dem vollen Numm vun dësem Späicherapparat - en Hard Disk Drive (HDD) - kënnt Dir ganz einfach verstoen wat am Kär vu senger Aarbecht läit. Wéinst hirer Bëllegkeet an Haltbarkeet ginn dës Späichermedien a verschiddene Computeren installéiert: PC, Laptops, Serveren, Pëllen etc. Eng ënnerscheedend Feature vun der HDD ass d'Fäegkeet enorm Quantitéiten un Daten ze späicheren, wärend ganz kleng Dimensiounen. Hei drënner wäerte mir iwwer seng intern Struktur, Prinzipie vun der Operatioun an aner Funktiounen schwätzen. Loosst eis ufänken!
Hermoblock an Elektronik Board
Déi gréng Fiberglas a Kupferbunnen drop, zesumme mat de Stecker fir d'Energieversuergung an de SATA Jack ze verbannen, gi genannt Kontroll Board (Gedréckte Circuit Board, PCB). Dësen integréierte Circuit servéiert fir d'Operatioun vum Disk mat engem PC an d'Gestioun vun alle Prozesser an der HDD ze synchroniséieren. De schwaarzen Aluminiumfall a wat dobannen ass gëtt genannt zouene Eenheet (Kapp an Diskversammlung, HDA).
Am Zentrum vum integréierte Circuit ass e grousse Chip - dëst Mikrokontroller (Mikro Controller Eenheet, MCU). Am HDD vun haut enthält de Mikroprozessor zwee Komponenten: zentrale Rechenheet (Zentral Prozessor Eenheet, CPU), déi all Berechnungen beschäftegt, an liesen a schreiwen Kanal - e speziellen Apparat dat en analog Signal vun engem Kapp un en diskret konvertéiert, wann e beschäftegt ass ze liesen, a vice-versa - digital bis analog beim Opname. De Mikroprozessor huet Input / Output Portsmat deem hien déi verbleiwen Elementer op der Board manéiert an d'Informatiounen iwwer d'SATA Verbindung austauscht.
En aneren Chip, deen um Circuit läit, ass DDR SDRAM (Memory Chip). Säi Betrag bestëmmt de Volume vun der Festplack Cache. Dëse Chip ass an d'Firmware Memory gespaart, deelweis am Flash Drive enthale, an de Puffer dee vum Prozessor gebraucht gëtt fir d'Firmware Moduler ze lueden.
Den drëtten Chip gëtt genannt Motor a Kapp Controller (Voice Coil Motor Controller, VCM Controller). Et geréiert zousätzlech Kraaftquellen déi um Bord lokaliséiert sinn. Si ginn vun engem Mikroprozessor ugedriwwen an preamp Schalter (Preamplifier) enthale bei der versiegter Eenheet. Dëse Controller brauch méi Energie wéi déi aner Komponenten um Board, well et ass verantwortlech fir d'Rotatioun vum Spindel an d'Bewegung vun de Käpp. De Kär vum Preamplifier-Schalter kann funktionnéieren wann se op 100 ° C erhëtzt gëtt! Wann Stroum un der HDD geliwwert gëtt, entléisst de Mikrokontroller d'Inhalter vum Flash Chip an d'Erënnerung a fänkt d'Instruktiounen aus, déi drop agefouert goufen. Wann de Code net anstänneg gelueden ass, kann den HDD net och fäeg sinn mat der Promotioun unzefänken. Och Flash-Speicher kann am Mikrocontroller integréiert ginn, an net um Board enthalen.
Läit um Circuit Schwéngung Sensor (Schockensensor) bestëmmt den Niveau vum Shake. Wann hie seng Intensitéit als geféierlech ugeet, gëtt e Signal un de Motor an de Kappkontroller geschéckt, duerno parkéiert hien direkt de Kapp oder stéisst d'Rotatioun vun der HDD komplett. Theoretesch ass dëse Mechanismus entwéckelt fir den HDD vu verschiddene mechanesche Schued ze schützen, obwuel an der Praxis et net vill fir hien ausgeet. Dofir sollt Dir d'Hard Drive net fale loossen, well dëst kann zu enger adäquat Operatioun vum Schwéngungssensor féieren, wat eng komplett Operatioun vum Apparat ka veruersaachen. E puer HDDs hunn Sensoren déi hypersensibel géint d'Schwéngung sinn, déi op hir klengst Manifestatioun manifestéieren. D'Daten, déi VCM kritt, hëlleft bei der Upassung vun der Bewegung vun de Käpp, sou datt d'Disken mat op d'mannst zwee vun dësen Sensoren ausgestatt sinn.
En aneren Apparat fir den HDD ze schützen ass transiente Spannungsbegrenzer (Iwwergangsspannungsuppressioun, TVS), entwéckelt fir méigleche Feeler am Fall vu Kraaftwellen ze vermeiden. Et kënnen e puer esou Limiteuren op engem Circuit sinn.
Hermoblock Uewerfläch
Ënner dem integréierte Circuit Board sinn et Kontakter vu Motoren a Kapp. Hei gesitt Dir e bal onsichtbart technescht Lach (Atem Lach), wat den Drock bannent a baussent dem zouenen Beräich vun der Eenheet ausgläicht, de Mythos zerstéiert datt et e Vakuum an der Festplack ass. Säi bannescht Gebitt ass mat engem speziellen Filter iwwerdeckt, deen net Stëbs a Feuchtigkeit direkt an d'HDD weidergeet.
Hermobesch Insiden
Ënnert dem Cover vun der versiegter Eenheet, déi eng regulär Schicht aus Metall an e Gummi-Dichtung ass, déi et vu Feuchtigkeit a Staub schützt, ginn et Magnéitesch Scheiwen.
Si kënnen och genannt ginn pancakes oder plaquen (Plättercher). Discs ginn normalerweis aus Glas oder Aluminium gemaach, dee virpoléiert ass. Da gi se mat verschiddene Schichten vu verschiddene Substanzen bedeckt, ënner deenen et och e Ferromagnet gëtt - dank him ass et d'Fäegkeet fir Informatioun op enger Festplack ze notéieren an ze späicheren. Tëscht de Placke an uewe sinn déi uewen Pankoek delimiters (Dämpfer oder Separatoren). Si gi souguer Loftfloss eraus a reduzéieren den akustesche Geräischer. Normalerweis aus Plastik oder Aluminium.
Separatorplacke, déi aus Aluminium gemaach gi sinn, besser mat der Senkung vun der Lofttemperatur an der zouenen Zone.
Magnéitescht Spär
Um Enn vun den Klammeren déi an magnetesche Kappblock (Head Stack Assemblée, HSA), Liesen / Schreiwe Koppen si lokaliséiert. Wann de Spindel gestoppt ass, sollten se am Kachgebitt sinn - dat ass d'Plaz wou d'Cheffe vun enger funktionéierender Festplack sinn zu enger Zäit wou de Schaft net funktionnéiert. A verschiddenen HDDs fënnt de Parking statt op Plastikspräparatiounsflächen, déi ausserhalb vun de Placke leien.
Fir normal Operatioun vun der Festplack ass sou propper Loft wéi méiglech mat engem Minimum vun auslännesche Partikelen néideg. Mat der Zäit bilden d'Mikropartikele vu Schmierstoff a Metall am Fuert. Fir se erauszekréien, sinn HDDs ausgestatt Circulatioun Filteren (Recirkulatiounsfilter), dee stänneg ganz kleng Deelercher vu Substanzen sammelt a fällt. Si ginn an de Wee vu Loftstréim installéiert, déi duerch d'Rotatioun vun de Placke geformt ginn.
Neodymiummagnéiten ginn an der HDD installéiert, déi e Gewiicht unzéien an halen kënnen dat 1300 Mol méi si wéi seng eegen. Den Zweck vun dëse Magneten an der HDD ass d'Bewegung vun de Käpp ze limitéieren andeems se iwwer Plastik oder Aluminiumspannekuchen halen.
En aneren Deel vum magnetesche Kappblock ass coil (Stëmm coil). Zesumme mat Magnete formt en sech BMG Fuertdéi zesumme mat BMG ass positioner (Aktuator) - e Gerät dat d'Käpp beweegt. De Schutzmechanismus fir dësen Apparat gëtt genannt clamp (actuator Spär). Et befreit de BMG soubal d'Spindel genuch Geschwindegkeet kritt huet. Am Prozess vun der Verëffentlechung ass de Loftdrock involvéiert. D'Latch verhënnert all Bewegung vun de Käpp am Virbereedungszoustand.
Ënnert dem BMG wäert e Präzisiounslager sinn. Et hält d'Gleichheet an d'Genauegkeet vun dëser Eenheet. Et gëtt och en Deel gemaach aus Aluminiumlegierung, wat genannt gëtt Rocker (Aarm). Zu sengem Enn, op enger Fréijoersuspannung, gi Käpp lokaliséiert. Vum Rocker geet flexibelen Kabel (Flexibele gedréckte Circuit, FPC), féiert zum Pad, deen un den Elektronik Board verbënnt.
Hei ass d'Spirel déi mam Kabel ugeschloss ass:
Hei kënnt Dir d'Lager gesinn:
Hei sinn d'Kontakter vu BMG:
Dichtung (Dichtung) hëlleft eng enge Grëff ze garantéieren. Dofir geet d'Loft mat der Discs an de Kapp nëmmen an eng Eenheet an, déi den Drock ausmécht. D'Kontakter vun dëser Scheif sinn mat der feinster Vergëftung beschichtet, wat d'Konduktivitéit verbessert.
Typesch Klammerversammlung:
Um Enn vun der Fréijoersuspender sinn kleng kleng Deeler - sliders (Schieber). Si hëllefe fir Daten ze liesen a ze schreiwen andeems de Kapp iwwer de Placke eropgeet. A modernen Dréiunge funktionnéieren d'Käpp op enger Distanz vu 5-10 nm vun der Uewerfläch vu Metallkuchen. Elementer fir Liesen a Schreiwen vun Informatioun sinn um Enn vun de Sliders. Si si sou kleng datt se nëmme mat engem Mikroskop gesi kënne ginn.
Dës Deeler si net absolut flaach, well se aerodynamesch Rillen op si hunn, déi déngen fir d'Fluch Héicht vum Schieber ze stabiliséieren. D'Loft ënner erschafft Këssen (Air Bearing Surface, ABS), déi parallel Fliigerplackoberflächen ënnerstëtzt.
Preamplifier - e Chip verantwortlech fir d'Käpp ze kontrolléieren an d'Signal op oder vun hinnen ze verstäerken. Et ass direkt am BMG lokaliséiert, well d'Signal dat d'Käpp produzéieren huet net genuch Kraaft (ongeféier 1 GHz). Ouni Verstärker an engem zouenen Beräich hätt et einfach laanscht de Wee zum integréierte Circuit verstreet.
Vun dësem Apparat a Richtung Käpp ginn et méi Bunnen wéi bis an déi enk Zone. Dëst gëtt erkläert vun der Tatsaach datt eng Festplack nëmmen zu engem bestëmmten Zäitpunkt mat engem vun hinnen interagéiere kann. De Mikroprozessor schéckt Ufroen un de Preamplifier sou datt hien de gewënschte Kapp wielt. Vum Disk op jiddereng vun den et gi verschidde Gleiser. Si sinn zoustänneg fir d'Grondung, d'Liesen a Schreiwen, d'Kontroll vu Miniaturfuerer, schaffe mat speziellen magneteschen Ausrüstung, déi de Schieber kontrolléiere kënnen, wat et erlaabt d'Genauegkeet vun de Kapp ze erhéijen. Ee vun hinnen sollt zu enger Heizung féieren, déi d'Héicht vun hirem Fluch regelt. Dëse Design funktionnéiert sou: Hëtzt gëtt vun der Heizung an d'Suspension transferéiert, wat de Schieber an de Rocker verbënnt. D'Suspension gëtt aus Legierungen erstallt déi verschidden Expansiounsparameter vun der erakéierter Hëtzt hunn. Mat der Erhéijung vun der Temperatur béit se sech op d'Plack, a reduzéiert doduerch d'Distanz vun hinnen op de Kapp. Mat enger Ofsenkung vun der Quantitéit un Hëtzt trëtt de Géigendeel Effekt op - de Kapp beweegt sech vun der Bauchspaichelcher.
Wéi gesäit den Top Separator aus:
Op dëser Foto gëtt et eng enk Zone ouni Block Kapp an en ieweschte Separator. Dir kënnt och den ënneschten Magnéit mierken an Drock Ring (platters klemmt):
Dëse Ring hält d'Pannekuchsblécker zesummen, a verhënneren all Bewegung par rapport zueneen:
D'Placke selwer si gestreckt Aarsch (Spindelnaub):
An hei ass wat ënnert der Topplack steet:
Wéi Dir kënnt gesinn, ass d'Plaz fir d'Käpp erstallt mat Hëllef vu Spezial spacer Réng (Spacer schellt). Dëst sinn héich Präzisioun Deeler, déi aus net-magnetesche Legierungen oder Polymer gemaach ginn:
Um ënnen vun der Drockeenheet ass e Raum fir Drock Ausgläichung, direkt ënner dem Loftfilter lokaliséiert. D'Loft déi ausserhalb vun der versiegter Eenheet ass, enthält natierlech Staubpartikelen. Fir dëse Problem ze léisen ass e Multilayer Filter installéiert, wat vill décker ass wéi datselwecht Kreesfilter. Heiansdo kënnen Spure vu Silikatgel op et fonnt ginn, wat all d'Feuchtigkeit an sech selwer sollt absorbéieren:
Konklusioun
Dësen Artikel huet eng detailléiert Beschreiwung vun den Internale vun der HDD geliwwert. Mir hoffen dëst Material wär interessant fir Iech an huet gehollef vill vum Feld vun Computerausrüstung ze léieren.
