8. Технологии магнитных головок жестких дисков

Одним из сильнейших отличий магнитных головок в жестких дисках от головок в дисководах, видеомагнитофонах и других устройств состоит в том, что они не находятся в контакте с поверхностью накопителя. Данная конструкция реализована в связи с тем, что пластины в жестких дисках крутятся с большими скоростями, и происходят частые перемещения головок от края до края. Расстояние между магнитной головкой и пластиной называется высотой полета. Некоторые производители говорят, что головки парят на воздушном подшипнике. Это понятие возникло из-за того, что магнитные головки находятся на подпружиненных плечах привода и когда жесткий диск раскрутился после включения, начинает работать эффект крыла, который приводит к тому, что головка приподнимается над поверхностью.

Технологии магнитных головок чтения/записи

Существует несколько различных технологий, которые применяются при производстве головок чтения/записи. Обычно, для улучшения таких характеристик жесткого диска, как скорость и емкость, требуется ввести улучшения в работу магнитных головок. Ниже мы рассмотрим несколько технологий применявшихся или применяющихся в накопителях на жестких дисках.

Ферритовые головки

Самая старая технология изготовления головок чтения/записи – это ферритовые головки. Такая конструкция представляет из себя обычный классический электромагнит. Название «ферритовая» идет вследствие применения железа в качестве сердечника катушки. В результате дизайн такой головки похож на обычный детский магнит, выполненный в форме буквы U. При записи электрический ток создает поляризованное магнитное поле, которое намагничивает поверхность пластины в том месте, где находится сейчас головка. Когда меняется направление течения тока, прикладывается магнитное поле противоположной поляризованности. При чтении весь процесс протекает наоборот: головка летит над меняющимися по направлению магнитной напряженности полями и в ней наводится ЭДС. Ферритовые головки были относительно большими и, как следствие, летели на достаточно большом расстоянии от поверхности магнитной пластины. Они использовались в жестких дисках с емкостями до 50 мегабайт. В настоящее время они безнадежно устарели и больше не используются при производстве накопителей на магнитных жестких дисках. На приведенном рисунке можно увидеть ферритовую головку чтения/записи конструкции середины восьмидесятых годов. Она применялась в достаточно популярных в то время накопителях Seagate ST-251.

MIG - Головки

Эволюционным улучшением ферритовых головок стали головки с металлом в зазоре (metal in gap). Они использовали точно такую же конструкцию, как и ферритовые головки, но в них был добавлен специфический сплав металлов. Он улучшал свойства намагничиваемости, позволяя использовать MIG-головки в дисках с большей поверхностной плотностью записи. Этот сплав находился в зазоре между разными полюсами электромагнита. MIG-головки впоследствии были вытеснены с рынка тонкопленочными и магниторезистивными головками. MIG-головки применялись в винчестерах с емкостью 50-100 Мб.