HDD, diski ngumu, gari ngumu - haya yote ni majina ya kifaa kimoja kinachojulikana cha kuhifadhi data. Katika nyenzo hii tutakuambia juu ya msingi wa kiufundi wa anatoa kama hizo, juu ya jinsi habari inaweza kuhifadhiwa juu yao, na juu ya nuances nyingine za kiufundi na kanuni za uendeshaji.
Kifaa cha kuendesha gari ngumu
Kulingana na jina kamili la kifaa hiki cha kuhifadhi - diski ngumu ya diski (HDD) - unaweza kuelewa kwa urahisi kile kilichopo moyoni mwa kazi yake. Kwa sababu ya bei nafuu na uimara wao, media hizi za uhifadhi huwekwa kwenye kompyuta anuwai: PC, laptops, seva, vidonge, nk. Kipengele tofauti cha HDD ni uwezo wa kuhifadhi data kubwa, wakati una vipimo vidogo sana. Chini tutazungumza juu ya muundo wake wa ndani, kanuni za operesheni na huduma zingine. Wacha tuanze!
Hermoblock na bodi ya umeme
Kijani cha kijani kibichi na nyimbo za shaba juu yake, pamoja na viungio vya kuunganisha usambazaji wa nguvu na jack ya SATA, huitwa bodi ya kudhibiti (Bodi ya Duru iliyochapishwa, PCB). Mzunguko huu uliojumuishwa hutumika kusawazisha uendeshaji wa diski na PC na usimamizi wa michakato yote ndani ya HDD. Kesi nyeusi ya alumini na kile kilicho ndani huitwa kitengo kilichotiwa muhuri (Mkutano Mkuu na Diski, HDA).
Katikati ya mzunguko uliojumuishwa ni chip kubwa - hii microcontroller (Kitengo cha Mdhibiti wa Micro, MCU). Katika HDD ya leo, microprocessor ina vitu viwili: kitengo cha kompyuta cha kati (Kitengo cha processor ya Kati, CPU), ambayo inashughulikia mahesabu yote, na soma na andika kituo - Kifaa maalum ambacho hubadilisha ishara ya analog kutoka kichwa hadi moja ndogo wakati iko kusoma sana, na kinyume chake - dijiti kwa analog wakati wa kurekodi. Microprocessor anayo bandari za pembejeo / patokwa njia ambayo inasimamia vitu vilivyobaki vilivyo kwenye bodi na hubadilishana habari kupitia unganisho la SATA.
Chip nyingine ambayo iko kwenye mzunguko ni DDR SDRAM (kumbukumbu ya chip). Kiasi chake huamua kiasi cha kache ya gari ngumu. Chip hii imegawanywa katika kumbukumbu ya firmware, iliyomo kwenye gari la flash, na kiboreshaji kinachohitajika na processor ili kupakia moduli za firmware.
Chip ya tatu inaitwa injini na mtawala wa kichwa (Mdhibiti wa motor Coil, Mdhibiti wa VCM). Inasimamia vyanzo vya ziada vya nguvu ambavyo viko kwenye bodi. Zinatumiwa na microprocessor na preamp switch (preamplifier) iliyomo kwenye kitengo kilichotiwa muhuri. Mtawala huyu anahitaji nishati zaidi kuliko vifaa vingine kwenye bodi, kwani inawajibika kwa kuzunguka kwa spindle na harakati ya vichwa. Kiini cha kibadilishaji cha preamplifier kinaweza kufanya kazi wakati moto hadi 100 ° C! Wakati nguvu hutolewa kwa HDD, kompyuta ndogo hunyakua yaliyomo kwenye chip flash kwenye kumbukumbu na huanza kutekeleza maagizo yaliyowekwa ndani yake. Ikiwa nambari itashindwa kupakia vizuri, HDD haitaweza hata kukuza tangazo. Pia, kumbukumbu ya flash inaweza kuunganishwa kwenye microcontroller, na sio kwenye bodi.
Iko kwenye mzunguko sensor vibration (sensor ya mshtuko) huamua kiwango cha kutetereka. Ikiwa anafikiria kiwango chake cha hatari, ishara itatumwa kwa injini na mtawala wa kichwa, baada ya hapo huhifadhi vichwa mara moja au kuzima kabisa mzunguko wa HDD. Kwa nadharia, utaratibu huu umeundwa kulinda HDD kutokana na uharibifu wa mitambo, ingawa katika mazoezi haifanyi kazi kwake. Kwa hivyo, haifai kuacha dereva ngumu, kwa sababu hii inaweza kusababisha operesheni ya kutosha ya sensorer ya vibration, ambayo inaweza kusababisha kutosifaha kabisa kwa kifaa. HDD zingine zina sensorer ambazo ni hypersensitive to vibration, ambazo hujibu udhihirisho wake mdogo. Data ambayo VCM inapokea inasaidia katika kurekebisha harakati ya vichwa, kwa hivyo diski hizo zina vifaa vya angalau mbili vya sensorer hizi.
Kifaa kingine kilichopangwa kulinda HDD ni kikomo cha muda mfupi cha voltage (Trimenti Voltage Suppression, TVS), iliyoundwa ili kuzuia kutofaulu ikiwa inaweza kuongezeka kwa nguvu. Kunaweza kuwa na mipaka kadhaa kwenye mzunguko mmoja.
Uso wa Hermoblock
Chini ya bodi iliyojumuishwa ya mzunguko kuna mawasiliano kutoka kwa motors na vichwa. Hapa unaweza kuona shimo la kiufundi lisiloonekana (pumzi ya pumzi), ambayo inalingana na shinikizo ndani na nje ya eneo lililofungwa la kitengo, na kuharibu hadithi kwamba kuna utupu ndani ya gari ngumu. Eneo lake la ndani limefunikwa na kichungi maalum kisicho kupita na vumbi na unyevu moja kwa moja kwenye HDD.
Hermobic ya ndani
Chini ya kifuniko cha kitengo kilichotiwa muhuri, ambayo ni safu ya kawaida ya chuma na gasket ya mpira ambayo inalinda kutokana na unyevu na vumbi, kuna diski za sumaku.
Wanaweza pia kuitwa pancakes au sahani (sahani). Discs kawaida hufanywa kutoka kwa glasi au aluminium ambayo imesanifishwa. Kisha hufunikwa na tabaka kadhaa za dutu anuwai, kati ya ambayo kuna ferromagnet - shukrani kwake kuna uwezo wa kurekodi na kuhifadhi habari kwenye diski ngumu. Kati ya sahani na juu ya pancake ya juu ni delimiters (watakataji au watenganisho). Hata hupuka hewa na hupunguza kelele ya kelele. Kawaida hutolewa kwa plastiki au alumini.
Sahani za kujitenga, ambazo zilitengenezwa na alumini, ni bora kupunguza joto la hewa ndani ya eneo lililotiwa muhuri.
Kinga ya kichwa cha sumaku
Mwisho wa mabano yaliyoko magnetic kichwa kuzuia (Mkutano Mkuu wa Stack, HSA), vichwa vya kusoma / kuandika viko. Wakati spindle imesimamishwa, wanapaswa kuwa katika eneo la kupikia - hapa ndio mahali ambapo vichwa vya diski ngumu ya kazi ziko wakati wakati shimoni haifanyi kazi. Katika HDD zingine, maegesho hufanyika kwenye maeneo ya matayarisho ya plastiki ambayo iko nje ya sahani.
Kwa operesheni ya kawaida ya diski ngumu, hewa safi iwezekanavyo iliyo na kiwango cha chini cha chembe za kigeni inahitajika. Kwa wakati, microparticles ya mafuta na fomu ya chuma kwenye gari. Ili kuzitoa, HDD zina vifaa vichungi vichungi (kichujio cha kufikiria tena), ambayo hukusanya na kushughulikia chembe ndogo sana za dutu. Imewekwa katika njia ya mikondo ya hewa, ambayo huundwa kwa sababu ya kuzunguka kwa sahani.
Sumaku za Neodymium zimewekwa katika HDD, ambayo inaweza kuvutia na kushikilia uzito ambao unaweza kuwa mara 1300 zaidi kuliko yake. Madhumuni ya sumaku hizi kwenye HDD ni kupunguza mzunguko wa vichwa kwa kuziweka juu ya pancakes za plastiki au alumini.
Sehemu nyingine ya block ya kichwa cha sumaku ni coil (sauti ya coil). Pamoja na sumaku, huunda Dereva wa BMGambayo pamoja na BMG ni msimamo (actuator) - kifaa kinachotikisa vichwa. Njia ya kinga ya kifaa hiki inaitwa clamp (kinenaji mkuu). Inasimamisha BMG mara tu spindle imepata kasi ya kutosha. Katika mchakato wa kutolewa, shinikizo la hewa linahusika. Latch inazuia harakati yoyote ya vichwa katika hali ya maandalizi.
Chini ya BMG itakuwa kuzaa kwa usahihi. Inashikilia laini na usahihi wa kitengo hiki. Kuna sehemu pia iliyotengenezwa na aloi ya alumini, ambayo inaitwa rocker (mkono). Mwisho wake, juu ya kusimamishwa kwa spring, vichwa ziko. Kutoka kwa rocker huenda cable rahisi (Mzunguko uliochapishwa wa Flexible, FPC), inayoongoza kwenye pedi ambayo inaunganisha kwenye bodi ya umeme.
Hapa kuna coil ambayo imeunganishwa na cable:
Hapa unaweza kuona athari:
Hapa ndio mawasiliano ya BMG:
Gasket (gasket) husaidia kuhakikisha kukamata kwa nguvu. Kwa sababu ya hii, hewa huingia kwenye kitengo na diski na vichwa tu kupitia ufunguzi unaopunguza shinikizo. Anwani za diski hii zimeunganishwa na gilding nzuri zaidi, ambayo inaboresha ubora.
Mkutano wa kawaida wa Bracket:
Mwisho wa kusimamishwa kwa chemchemi ni sehemu ndogo za ukubwa - mteremko (slider). Wanasaidia kusoma na kuandika data kwa kuinua kichwa juu ya sahani. Katika anatoa za kisasa, vichwa hufanya kazi kwa umbali wa 5-10 nm kutoka kwenye uso wa pancakes za chuma. Vipengee vya kusoma na kuandika habari viko kwenye ncha mbili za slaidi. Ni ndogo sana hivi kwamba inaweza kuonekana tu kwa kutumia darubini.
Sehemu hizi sio gorofa kabisa, kwani zina mianzi ya aerodynamic juu yao, ambayo hutumika kuleta utulivu wa kukimbia kwa mteremko. Hewa chini hutengeneza mto (Hewa ya Kufunika Ulimwenguni, ABS), ambayo inasaidia nyuso za sahani za ndege zinazofanana.
Preamplifier - chip inayohusika na kudhibiti vichwa na kukuza ishara kwa au kutoka kwao. Imewekwa moja kwa moja kwenye BMG, kwa sababu ishara ambayo vichwa hutengeneza haina nguvu ya kutosha (karibu 1 GHz). Bila amplifier katika eneo lililotiwa muhuri, ingekuwa tu imetawanyika njiani kwa mzunguko uliojumuishwa.
Kutoka kwa kifaa hiki kuelekea vichwa kuna nyimbo zaidi kuliko ukanda uliofungwa. Hii inaelezewa na ukweli kwamba diski ngumu inaweza tu kuingiliana na mmoja wao kwa wakati fulani kwa wakati. Microprocessor hutuma ombi kwa preamplifier ili uchague kichwa unachotaka. Kutoka kwa diski kwa kila mmoja wao kuna nyimbo kadhaa. Wana jukumu la kutuliza, kusoma na kuandika, kudhibiti anatoa za miniature, kufanya kazi na vifaa maalum vya sumaku ambavyo vinaweza kudhibiti mteremko, ambayo inaruhusu kuongeza usahihi wa vichwa. Mmoja wao anapaswa kusababisha hita, ambayo inasimamia urefu wa kukimbia kwao. Ubunifu huu hufanya kazi kama hii: joto huhamishwa kutoka heater hadi kusimamishwa, ambayo inaunganisha slider na rocker. Kusimamishwa huundwa kutoka kwa aloi ambazo zina vigezo tofauti vya upanuzi kutoka kwa joto linaloingia. Kwa kuongezeka kwa joto, huinama kuelekea sahani, na hivyo kupunguza umbali kutoka kwake hadi kichwa. Kwa kupungua kwa kiasi cha joto, athari ya kinyume hufanyika - kichwa huondoka mbali na pancake.
Hii ndio jinsi mgawanyiko wa juu anaonekana kama:
Katika picha hii kuna eneo laini bila kizuizi cha vichwa na kitenganisho cha juu. Unaweza pia kugundua sumaku ya chini na shinikizo pete (Bomba zilizopigwa)
Pete hii inashikilia vitalu vya pancake pamoja, inazuia jamaa yoyote ya harakati.
Sahani zenyewe zimepunguka shimoni (spindle kitovu):
Na hapa kuna chini ya sahani ya juu:
Kama unaweza kuona, mahali pa vichwa huundwa kwa kutumia maalum spacer pete (pete za spacer). Hizi ni sehemu za usahihi wa juu ambazo zimetengenezwa kutoka kwa aloi zisizo na sumaku au polima:
Chini ya kitengo cha shinikizo kuna nafasi ya usawa wa shinikizo, iko moja kwa moja chini ya chujio cha hewa. Hewa ambayo iko nje ya sehemu iliyotiwa muhuri, kwa kweli, ina chembe za vumbi. Ili kutatua tatizo hili, kichujio cha multilayer imewekwa, ambayo ni nene zaidi kuliko vichungi sawa vya mviringo. Wakati mwingine athari ya laini ya laini inaweza kupatikana juu yake, ambayo inapaswa kuchukua unyevu wote yenyewe:
Hitimisho
Nakala hii ilitoa maelezo ya kina ya wa ndani wa HDD. Tunatumahi kuwa nyenzo hii ilikuwa ya kupendeza kwako na ilisaidia kujifunza mengi kutoka kwa uwanja wa vifaa vya kompyuta.
