HDD, gari ngumu, gari ngumu - haya yote ni majina ya kifaa kimoja cha hifadhi inayojulikana. Katika nyenzo hii tutakuambia juu ya msingi wa kiufundi wa anatoa hizo, kuhusu jinsi habari inaweza kuhifadhiwa juu yao, na juu ya mambo mengine ya kiufundi na kanuni za uendeshaji.
Kifaa cha kuendesha gari ngumu
Kulingana na jina kamili la kifaa hiki cha hifadhi - gari la diski ngumu (HDD) - unaweza kujisikia bila kujali nini kinachofanya kazi yake. Kwa sababu ya gharama nafuu zake, vyombo vya habari hivi vya hifadhi vinawekwa kwenye kompyuta mbalimbali: PC, kompyuta, seva, vidonge, nk. Kipengele tofauti cha HDD ni uwezo wa kuhifadhi kiasi kikubwa cha data, wakati una vipimo vidogo sana. Chini ya sisi kuelezea muundo wake wa ndani, kanuni za kazi na sifa nyingine. Hebu kuanza!
Paki ya nguvu na bodi ya umeme
Vitambaa vya kijani na shaba za shaba, pamoja na viunganisho vya kuunganisha umeme na tundu la SATA, huitwa bodi ya udhibiti (Kuchapishwa kwa Bodi ya Mzunguko, PCB). Mzunguko huu jumuishi hutumiwa kuunganisha disk na PC na kuongoza mchakato wote ndani ya HDD. Nyumba nyeusi ya alumini na nini ndani yake inaitwa kitengo cha hewa (Mkutano Mkuu na Disk, HDA).
Katikati ya mzunguko jumuishi ni Chip kubwa microcontroller (Udhibiti wa Micro Micro, MCU). Katika microprocessor ya leo ya HDD ina vipengele viwili: kitengo cha kompyuta kuu (Central Processor Unit, CPU), ambayo inahusika na hesabu zote, na kusoma na kuandika kituo - kifaa maalum ambacho kinatafsiri ishara ya analogog kutoka kichwa hadi moja kwa moja wakati ni busy kusoma na kinyume chake - digital kwa analog wakati wa kurekodi. Microprocessor ana Bandari za I / O, kwa msaada wa ambayo anaweza kudhibiti vipengele vingine vilivyomo kwenye ubao, na hufanya kubadilishana habari kupitia uhusiano wa SATA.
Chip nyingine, iliyo kwenye mchoro, ni kumbukumbu ya DDR SDRAM (kumbukumbu ya kumbukumbu). Nambari yake huamua kiasi cha cache ya gari ngumu. Chip hii imegawanywa katika kumbukumbu ya firmware, iliyo na sehemu ndogo ya gari, na kumbukumbu ya buffer inayohitajika kwa processor kupakia modules firmware.
Chip ya tatu inaitwa mtawala wa kudhibiti magari na vichwa (Coil Motor mtawala, mtawala wa VCM). Inasimamia vifaa vya nguvu zaidi ambavyo viko kwenye bodi. Wao hutumiwa na microprocessor na kubadili preamplifier (preamplifier) zilizomo katika kitengo kilichofunikwa. Mtawala huyu anahitaji nguvu zaidi kuliko vipengele vingine kwenye ubao, kwa kuwa ni wajibu wa mzunguko wa spindle na harakati ya vichwa. Msingi wa preamplifier wa kubadili anaweza kufanya kazi kwa kuwa moto hadi 100 ° C! Wakati HDD inavyowezeshwa, microcontroller inafungua yaliyomo ya chip mkali kwenye kumbukumbu na kuanza kutekeleza maelekezo ndani yake. Ikiwa msimbo hauwezi boot vizuri, HDD hata hata kuanza kuendeleza. Pia, kumbukumbu flash inaweza kujengwa ndani ya microcontroller, na si kuwa ndani ya bodi.
Iko kwenye ramani sensor vibration (mshtuko sensor) huamua kiwango cha kutetemeka. Ikiwa anaangalia nguvu yake ya hatari, ishara itatumwa kwa injini na mtawala wa kudhibiti kichwa, baada ya hapo atasimamia vichwa au kuacha mzunguko wa HDD kabisa. Kwa nadharia, utaratibu huu umeundwa kutetea HDD kutoka uharibifu wa mitambo mbalimbali, hata hivyo, katika mazoezi haifanyi kazi vizuri na hiyo. Kwa hivyo, si lazima kuacha gari ngumu, kwa sababu inaweza kusababisha uendeshaji usiofaa wa sensorer ya vibration, ambayo inaweza kusababisha ushindani kamili wa kifaa. Baadhi ya HDD wana hisia za vibriti ambazo huitikia udhihirisho mdogo wa vibration. Takwimu ambazo VCM inapokea zinasaidia kurekebisha harakati za vichwa, hivyo disks zina vifaa vya angalau mbili.
Kifaa kingine iliyoundwa kulinda HDD - kizuizi cha chini cha voltage (Upunguzaji wa Voltage ya Chini, TVS), iliyoundwa ili kuzuia kushindwa iwezekanavyo katika hali ya nguvu za kuongezeka. Katika mpango mmoja kunaweza kuwa na mipaka kadhaa hiyo.
Surface ya HDA
Chini ya bodi jumuishi ya mzunguko ni mawasiliano kutoka motors na vichwa. Hapa unaweza pia kuona shimo karibu la kiufundi (pumzi shimo), ambalo linalinganisha shinikizo ndani na nje ya eneo la uharibifu wa kitengo, kuharibu hadithi kwamba kuna utupu ndani ya gari ngumu. Eneo lake la ndani linafunikwa na chujio maalum ambacho haipati vumbi na unyevu moja kwa moja kwenye HDD.
HDA ya Ndani
Chini ya kifuniko cha kuzuia majani, ambayo ni safu ya kawaida ya chuma na gasket ya mpira ambayo inailinda kutokana na unyevu na vumbi, kuna disks magnetic.
Wanaweza pia kuitwa pancakes au sahani (sahani). Majadiliano hutengenezwa kwa kioo au alumini ambayo imekuwa kabla ya kupigwa rangi. Kisha hufunikwa na tabaka kadhaa za vitu mbalimbali, kati ya ambayo kuna ferromagnet - shukrani kwake, inawezekana kurekodi na kuhifadhi taarifa kwenye diski ngumu. Kati ya sahani na juu ya pancake ya juu zaidi iko. watangazaji (dampers au separators). Wao kusawazisha mtiririko hewa na kupunguza kelele acoustic. Kawaida hutengenezwa kwa plastiki au alumini.
Vipande vya separator, vilivyotengenezwa kwa alumini, kufanya kazi nzuri ya kupunguza joto la hewa ndani ya eneo la hema.
Bloom ya kichwa cha magnetic
Mwishoni mwa mabano yanaingia magnetic kichwa block (Mkutano Mkuu wa Stack, HSA), vichwa vya kusoma / kuandika viko. Wakati spindle imesimamishwa, inapaswa kuwa katika eneo la maandalizi - hii ndio mahali ambapo vichwa vya disk ngumu ya kazi hupatikana wakati ambapo shimoni haifanyi kazi. Katika baadhi ya HDD, maegesho hutokea kwenye maeneo ya maandalizi ya plastiki ambayo iko nje ya sahani.
Kwa operesheni ya kawaida ya disk ngumu inahitaji safi iwezekanavyo, hewa yenye kiwango cha chini cha chembe za kigeni. Baada ya muda, microparticles ya lubricant na chuma hutengenezwa katika mkusanyiko. Ili kuzalisha yao, HDD ni vifaa filters ya mzunguko (filter recirculation filter), ambayo hukusanya kila mara na kuhifadhi chembe ndogo sana za vitu. Wao ni imewekwa katika njia ya mtiririko wa hewa, ambayo hutengenezwa kutokana na mzunguko wa sahani.
Katika NZHMD kuweka sumaku za neodymium zinazoweza kuvutia na kufanya uzito ambayo inaweza kuwa mara 1300 kubwa zaidi kuliko yake. Madhumuni ya sumaku hizi katika HDD ni kupunguza harakati ya vichwa kwa kuziweka juu ya plastiki au alumini pancakes.
Sehemu nyingine ya mkutano mkuu wa magnetic ni coil (coil ya sauti). Pamoja na sumaku, huunda BMG gariambayo, pamoja na BMH ni msimamo (actuator) - kifaa kinachoongoza vichwa. Utaratibu wa kinga wa kifaa hiki unaitwa fixative (latch actuator). Inaruhusu BMG mara tu kama mchochezi huchukua idadi ya kutosha ya mapinduzi. Katika mchakato wa kutolewa ulihusisha shinikizo la mtiririko wa hewa. Kifua hiki huzuia harakati yoyote ya vichwa katika hali ya maandalizi.
Chini ya BMG kutakuwa na kuzaa usahihi. Inaendelea upole na usahihi wa kitengo hiki. Kuna pia sehemu ya alloy alloy, ambayo inaitwa jozi (mkono). Mwisho wake, juu ya kusimamishwa kwa spring, ni vichwa. Kutoka kwa mwamba huja cable rahisi (Flexible Printed Circuit, FPC) inayoongoza kwa pedi ya mawasiliano inayounganisha kwenye bodi ya umeme.
Hapa ni coil, iliyounganishwa na cable:
Hapa unaweza kuona kuzaa:
Hapa ni mawasiliano ya BMG:
Gasket (gasket) husaidia kuhakikisha mtego mkali. Kutokana na hili, hewa inakuingia kitengo hiki na vichwa na vichwa tu kupitia shimo ambalo inalinganisha shinikizo. Mawasiliano ya disk hii hufunikwa na gilding bora, ambayo inaboresha conductivity.
Mkutano wa bunduki wa kawaida:
Mwishoni mwa kusimamishwa kwa spring ni sehemu ndogo - sliders (sliders). Wanasaidia kusoma na kuandika data kwa kuinua kichwa juu ya sahani. Katika drives za kisasa, vichwa hufanya kazi kwa umbali wa 5-10 nm kutoka kwa uso wa pancakes za chuma. Mambo ya kusoma na kuandika habari iko katika mwisho wa sliders. Wao ni ndogo sana kwamba unaweza kuwaona tu kutumia microscope.
Vipande hivi sio gorofa kabisa, kwa kuwa wao wenyewe huwa na milima ya aerodynamic, ambayo hutumikia kuimarisha urefu wa kukimbia kwa slider. Hewa chini inajenga mto (Eneo la hewa lililozaa hewa, ABS), ambalo linaunga mkono safu inayofanana na uso wa sahani.
Preamp - Chip ambayo ni wajibu wa kudhibiti vichwa na kuimarisha ishara yao au kutoka kwao. Inapatikana moja kwa moja kwenye BMG, kwa sababu ishara iliyotolewa na vichwa haitoshi nguvu (kuhusu GHz 1). Bila ya amplifier katika eneo la hermetic, ingekuwa tu kutengana kwenye njia ya mzunguko jumuishi.
Kutoka kwa kifaa hiki, nyimbo nyingi zinaongoza kwa vichwa kuliko eneo la hema. Hii inaelezwa na ukweli kwamba disk ngumu inaweza kuingiliana na moja tu kwa wakati fulani kwa wakati. Microprocessor hutuma maombi ya preamp ili iweze kichwa kinachohitaji. Kutoka kwenye diski kwa kila mmoja huenda kwenye nyimbo kadhaa. Wao ni wajibu wa kusisitiza, kusoma na kuandika, kusimamia drives miniature, kufanya kazi na vifaa maalum vya magnetic ambayo inaweza kudhibiti slider, ambayo inaruhusu kuongeza usahihi wa eneo la vichwa. Mmoja wao anapaswa kuongoza kwenye heater ambayo inasimamia urefu wa kukimbia kwao. Ujenzi huu hufanya kazi kama hii: joto huhamishwa kutoka kwenye joto hadi kusimamishwa, linalounganisha slider na mkono wa mwamba. Kusimamishwa kunaundwa na alloys ambayo ina vigezo tofauti vya upanuzi kutoka kwa joto linaloingia. Wakati joto linapoinuka, hupanda kuelekea sahani, na hivyo kupunguza umbali kutoka kwao hadi kichwa. Wakati kupunguza kiasi cha joto, athari kinyume hutokea - kichwa kinaondoka mbali na kafu.
Hii ni jinsi separator ya juu inavyoonekana kama:
Picha hii ina eneo la muhuri bila kitengo cha kichwa na separator ya juu. Pia unaweza kuona sumaku ya chini na pete ya shinikizo (vipande vya vipande):
Pete hii inashikilia vitalu vya pancakes pamoja, kuzuia harakati yoyote kwa kila mmoja:
Sahani wenyewe zimefungwa shimoni (kitovu cha kusaga):
Lakini ni chini ya sahani ya juu:
Kama unaweza kuelewa, nafasi ya vichwa imeundwa kwa msaada wa maalum kujitenga pete (pete za pembeni). Hizi ni sehemu za usahihi ambazo zinafanywa kutoka aloi zisizo na magnetic au polima:
Chini ya HDA kuna nafasi ya kusawazisha shinikizo iko moja kwa moja chini ya filter ya hewa. Roho ambayo ni nje ya kitengo kilichofunikwa, bila shaka, ina chembe za vumbi. Ili kutatua tatizo hili, chujio cha safu nyingi kinawekwa, ambacho kinazidi zaidi kuliko kielelezo sawa cha mviringo. Wakati mwingine unaweza kupata njia za gel silicate juu yake, ambayo inapaswa kunyonya unyevu wote:
Hitimisho
Makala hii imetoa maelezo ya kina ya HDD ya ndani. Tunatarajia kwamba nyenzo hii ilikuwa ya kuvutia kwako na imesaidia kujifunza vitu vingi vipya kutoka kwenye uwanja wa vifaa vya kompyuta.
