Хатуу диск, хатуу диск, хатуу хөтөч - Эдгээр нь бүгд нэг мэддэг хадгалалтын төхөөрөмжүүдийн нэр юм. Энэ материалд бид ийм жолоодлогын техникийн үндэслэл, тэдгээрийн талаархи мэдээллийг хэрхэн хадгалах талаар, мөн бусад техникийн тодорхойлолт, үйл ажиллагааны зарчмуудын талаар танд ярих болно.
Хатуу диск төхөөрөмж
Энэ хадгалалтын төхөөрөмжийн бүтэн нэр дээр үндэслэсэн хатуу диск (HDD) - та өөрийн ажлын үндсэн дээр юуг чармайлтгүйгээр ойлгож чадна. Бага зардалтай, бат бөх чанараараа эдгээр хадгалалтын зөөвөрлөгч компьютерууд, зөөврийн компьютерууд, серверүүд, таблетууд гэх мэт төрөл бүрийн компьютерт суулгагдсан байдаг. HDD-ийн ялгаатай шинж чанар нь асар том хэмжээний хэмжээсийг эзэмшиж байхдаа асар их хэмжээний өгөгдлийг хадгалах чадвар юм. Дотоод бүтэц, ажлын зарчмууд болон бусад онцлогуудыг тайлбарлан дор дурьдав. Эхлээд эхэлье!
Цахилгаан пакет ба электрон самбар
Үүн дээр ногоон шилэн ба зэс замууд, цахилгаан хангамж болон SATA залгуур холболттой холболтууд байдаг хяналтын самбар (Хэвлэмэл хэлхээний самбар, ПХБ). Энэ нэгдсэн хэлхээг компьютер ашиглан дискэн дээр синхрончлох, HDD доторх бүх процессуудыг удирдахад ашигладаг. Хар хөнгөн цагаан орон сууц, дотор нь юу гэж нэрлэдэг Агааргүй хэсэг (Дарга ба дискийн хурал, HDA).
Нэгдсэн хэлхээний төв нь том чип юм микроконтроллер (Micro Controller Unit, MCU). Өнөөдрийн HDD микропроцессор нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй: төв тооцоолох нэгж (Төв процессорын нэгж, процессор), бүх тооцоолол, мөн суваг унших, бичих - Бичлэг хийхэд аналогийг аналог болгон унших болон эсрэгээр аналогоор аналог дохиог толгойноос нь аналог дохиог хөрвүүлдэг тусгай төхөөрөмж юм. Микропроцессор эзэмшдэг I / O портууд, самбар дээр байрлах бусад элементүүдийг удирдаж, SATA холболтоор мэдээлэл солилцдог.
Өөр диаграм нь диаграммд байрлах DDR SDRAM memory (memory chip) юм. Энэ тоо нь хатуу дискийн кэшийн хэмжээг тодорхойлно. Энэ чип нь програмын санах ойд хуваагдсан, флэш хөтөч дотроо, мөн програмын модулиудыг ачаалах процессорын хувьд шаардлагатай буфферийн санах ойд хуваагддаг.
Гурав дахь чипыг дууддаг мотор хянагч ба дарга (Voice Coil Motor Controller, VCM хянагч). Энэ нь самбар дээр байрлах нэмэлт тэжээлийн хангамжийг удирддаг. Тэд микропроцессор болон солих preamplifier (preamplifier) битүүмжилсэн нэгжид агуулагдана. Энэ хянагч нь самбар дээрх бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс илүү их хүч шаардагдана. Учир нь энэ нь эргэлтийг эргүүлэх, толгойн хөдөлгөөн хийх үүрэгтэй. Шилжүүлэгч урьдчилан тохируулагчийн цөм нь 100 ° С хүртэл халаагаад ажиллана. HDD хөдөлгүүртэй үед микроконтроллер нь флэш чипийг санах ойд буулгаж, зааварчилгааг гүйцэтгэж эхэлнэ. Хэрэв код зөв ачаалахгүй бол HDD нь сурталчилгааг эхлүүлэх боломжгүй болно. Мөн флэш санах ойг микрокконтроллерт хийж болох ба самбар дээр байх ёсгүй.
Газрын зураг дээр байрлана чичиргээ мэдрэгч (шокын мэдрэгч) нь сэгсрэх түвшинг тодорхойлно. Хэрэв түүний эрчим их аюултай гэж үзвэл дохио нь хөдөлгүүр болон толгойн хяналтын төхөөрөмжид илгээгдэх бөгөөд үүний дараа тэр даруй толгойг байрлуулах эсвэл HDD-ийн эргэлтийг зогсоох болно. Онолын хувьд энэ механизм нь HDD-ийг янз бүрийн механик эвдрэлээс хамгаалах зорилготой байсан боловч практик дээр энэ нь сайн ажилладаггүй. Тиймээс чи хатуу дискийг унагах шаардлагагүй, учир нь энэ нь төхөөрөмжийн бүрэн ажиллагаатай байх боломжгүй чичиргээний мэдрэгчийн ажиллагаагүй байдалд хүргэж болох юм. Зарим нэг HDD нь чичиргээ мэдрэмтгий мэдрэмтгий мэдрэмжтэй байдаг. VCM хүлээн авсан өгөгдлүүд нь толгойн хөдөлгөөнийг зохицуулахад тусалдаг тул дискүүд нь дор хаяж хоёр ийм мэдрэгч бүхий тоноглогдсон байдаг.
HDD хамгаалах өөр нэг төхөөрөмж хүчдэлийн хязгаарлагч (Трансформаторын Трансформатор, ТВ) нь цахилгаан гүйдэл үүсч болзошгүй алдаанаас сэргийлэх зориулалттай. Нэг схемд хэд хэдэн ийм хязгаарлагч байж болно.
HDA гадаргуу
Нэгдсэн хэлхээний самбар дээр мотор болон толгойн хэсгүүдийн холболтууд байдаг. Энд та бараг үл үзэгдэх техникийн цооног (амьсгалын цоорхой) -ийг харж болно, энэ нь хатуу диск доторх вакуум байгаа гэсэн домогийг устгаж, нэгжийн төвшнөөс гадуур доторх даралтыг тэнцүүлдэг. Түүний дотоод хэсэг нь тоос шороо, чийгийг зөөх тусгай шүүлтүүртэй байдаг.
Дотоод HDA
Металл болон жийргэвчний жийргэвч нь ердийн давхарга, тоос шороо, тоос шороо нь хамгаалж байдаг соронзон диск байна.
Тэд бас дуудаж болно бин эсвэл ялтсууд (плита). Дискийг ихэвчлэн өнгөлсөн шил, хөнгөн цагаанаар хийдэг. Дараа нь тэд янз бүрийн бодисын давхаргуудаар бүрхэгдсэн байдаг бөгөөд түүний дотор ферромагнет байдаг бөгөөд түүний ачаар хатуу дискэн дээр мэдээллийг бүртгэж хадгалж болно. Дээрх хавтангууд болон дээд талбайн панчетууд дээр байрладаг. Хязгаарлагч (хаалт буюу салгагч). Тэд агаарын урсгалыг тэнцвэржүүлж, акустик дуу чимээг багасгадаг. Ихэвчлэн хуванцар буюу хөнгөн цагаанаар хийдэг.
Хөнгөн цагаанаар хийгдсэн тусгаарлалтын хавтангууд нь хатуу орчинд агаарын температурыг багасгах илүү сайн ажил хийдэг.
Соронзон Толгой Блок
Тэнд байрласан хаалтуудын төгсгөлд соронзон толгой блок (Head Stack Assembly, HSA), унших / бичих толгойнууд байрладаг. Шпидел зогсох үед бэлтгэл ажлын талбайд байрлах ёстой. Энэ нь ажлын хатуу дискний толгойнууд нь ажиллахгүй үед байрладаг газар юм. Зарим хатуу биетүүд дээр пластикаас гадуур байрлах хуванцар бэлдмэлийн талбайд зогсоол гардаг.
Хатуу дискний хэвийн үйл ажиллагааг аль болох цэвэр байлгахын тулд хамгийн бага гадаад бөөмс агуулсан агаар шаардагдана. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам хуримтлуулагчид металл тосолгооны материал болон металл үүсдэг. Тэдгээрийг үйлдвэрлэхийн тулд HDD тоноглогдсон эргэлтийн шүүлтүүр (дахин боловсруулсан шүүлтүүр), бодисын маш бага тоосонцрийг байнга цуглуулж, хадгалж байдаг. Тэдгээрийг ялтсуудын эргэлтээс үүссэн агаарын урсгалын замд суулгадаг.
NZHMD-д өөрийн жинг 1300 дахин том жинтэй татах чадвартай neodymium соронзтой. HDD-ийн эдгээр соронзон орны зорилго нь пластик эсвэл хөнгөн цагаан бин дээр тэднийг толгойн хөдөлгөөнийг хязгаарлах явдал юм.
Соронзон толгойн угсралтын өөр нэг хэсэг нь ороомог (дуу ороомог). Соронзонуудтай хамт энэ хэлбэрийг бүрдүүлдэг BMG хөтөчЭнэ нь BMH - тэй хамт байрлал (actuator) - толгойг хөдөлгөж байгаа төхөөрөмж. Энэ төхөөрөмжийн хамгаалалтын механизмыг дууддаг засварлах (идэвхжүүлэгч түгжээ). Энэ нь эргэлтийг хангалттай тооны эргэлтийг авах үед BMG-ээс чөлөөлдөг. Суллах ажиллагааны явцад агаарын урсгалын дарамт бий болсон. Хавчаар бэлтгэх муж дахь толгойн аливаа хөдөлгөөнийг урьдчилан сэргийлдэг.
BMG-ийн дагуу нарийн нягтралтай байх болно. Энэ нэгжийн жигд, нарийвчлалыг хадгалж байдаг. Мөн хөнгөн цагааны хайлшаар хийсэн бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг бөмбөр (гар). Төгсгөлд нь хавар булингартай бол толгойнууд байдаг. Рокероос ирдэг уян хатан кабель (Flexible Printed Circuit, FPC) нь цахилгаан самбарт холбогддог контакт хавтангуудад хүргэдэг.
Энд кабельд холбогдсон ороомог энд байна:
Эндээс та дараах зүйлийг харж болно:
BMG-ийн хаягууд:
Жийргэвч (жийргэвч) нь хатуу атгахад тусалдаг. Үүнээс болж агаар нь диск, толгойтой цорготой тул даралтыг тэнцвэржүүлдэг цооногоор дамжуулдаг. Энэ дискний контактуудыг хамгийн сайн gildingээр бүрхэж, дамжуулах чанарыг сайжруулдаг.
Ердийн хаалт угсралт:
Хавар суспензийн эцэст жижиг хэсгүүд - гулсуурууд (гулгагч). Тэд ялтсуудын толгойг дээш өргөх замаар өгөгдлийг унших, бичихэд тусалдаг. Орчин үеийн жолоодоход толгойнууд металл бин гадаргуугаас 5-10 нм зайд ажилладаг. Унших, бичих мэдээллийн элементүүд нь гулгагчдын хамгийн төгсгөлд байдаг. Тэдгээр нь маш жижиг бөгөөд тэдгээрийг зөвхөн микроскоп ашиглан харж болно.
Эдгээр хэсгүүд нь тэгш бус байдаг бөгөөд тэдгээр нь аэродинамик ховдолд байдаг тул гулсуурын нислэгийн өндрийг тогтворжуулахад үйлчилдэг. Доорх агаар нь үүсдэг дэр (Air Bearing Surface, ABS), онгоцны гадаргуутай зэрэгцээ нислэгийг дэмждэг.
Өмнөх - Толгойнуудыг хянах, дохиог нэмэгдүүлэх, эсвэл тэдгээрийн аль нэгийг нь хариуцдаг чип. Энэ нь БХГ-т шууд байрлана. Учир нь толгойн дохио нь хангалттай чадалгүй (ойролцоогоор 1 GHz). Хэт нарийн бүсэд өсгөгч байхгүй бол энэ нь нэгдсэн хэлхээнд хүрэх замдаа алга болно.
Энэ төхөөрөмжөөс илүү олон замууд нь нугасны бүсээс илүү толгой руу хөтөлдөг. Энэ нь хатуу диск нь тодорхой нэг цэг дээр зөвхөн нэг цэг дээр харилцах боломжтой гэдгийг тайлбарладаг. Микропроцессор нь хүсэлтийг өмнөх хүсэлтэд илгээдэг бөгөөд ингэснээр толгойг нь сонгох хэрэгтэй. Дискнээсээ тус бүр нь хэд хэдэн зам дээр явдаг. Тэд жижиг суурин хөтлөлтийг удирдах, унших, бичих, гулгагчдаас хянадаг тусгай соронзон төхөөрөмжтэй ажиллах, толгойн байршлын нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Тэдний нэг нь нислэгийн өндрийг зохицуулдаг халаагч руу хөтлөх ёстой. Энэ барилга нь иймэрхүү ажиллана: дулааныг халаагуураас сэлгэн залгуур руу шилжүүлж, гулгагч ба рокерын гарыг холбодог. Түлш нь ирж буй дулаанаас өөр өөр өргөтгөлийн параметртэй хайлшаас үүсдэг. Температурыг дээшлүүлэхэд энэ нь таваг руу урсан өнгөрөх бөгөөд ингэснээр алсаас толгойг нь багасгадаг. Дулааны хэмжээг багасгах үед эсрэг талын нөлөө үүсдэг. Толгой нь бинканаас хол байна.
Энэ нь дээд тусгаарлагчийг хэрхэн харуулж байна вэ:
Энэ зураг толгойн хэсэг, дээд тусгаарлагчгүйгээр битүүмжилсэн талбайг агуулна. Та бас бага соронз болон даралтын бөгж (плитаны хавчаар):
Энэ бөгж нь бинкийг бөөгнүүлж барьдаг.
Энэ ялтсууд өөрөө наалддаг босоо ам (spindle hub):
Гэхдээ дээд хавтан доор байгаа зүйл нь:
Таны ойлгож байгаагаар, толгойн байр нь тусгай тусламжтайгаар бий болдог цагиргийг салгах (spacer rings). Эдгээр нь соронзон бус хайлш эсвэл полимерээс гаргаж авсан өндөр нарийвчлалын хэсэг юм.
HDA-ийн доод хэсэгт агаар шүүгчээс доош даралтын тэнцвэржүүлэх зай байдаг. Битүүмжилсэн нэгжийн гаднах агаар нь мэдээж тоосны хэсгүүдээс бүрдэнэ. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд олон давхаргат шүүлтүүрийг суурилуулсан бөгөөд энэ нь ижил дугуйтай шүүлтүүрээс хамаагүй зузаан юм. Заримдаа та бүхэн чийгийг шингээх ёстой силикат гель ул мөрийг олж болно:
Дүгнэлт
Энэ өгүүлэл дотоод HDD-ийн талаар дэлгэрэнгүй тайлбарласан. Энэ материал танд сонирхолтой байсан бөгөөд компьютерийн тоног төхөөрөмжөөс шинэ зүйлүүдийг сурахад тусалсан гэдэгт найдаж байна.
