Основные компоненты накопителей на жестких магнитных дисках

Жесткий диск состоит из:

1. Диски

2. Головки чтения / записи

3. Механизм привода головок

4. Двигатель привода головок

5. Печатная плата с элементами управления

6. Кабели и разъемы

7. Элементы конфигурации

8. Корпус

Диски

В современных винчестерах используются диски 2-х размеров: 3,5 и 2,5 дюймовые.

3,5 = 95 мм = 3,74 дюйма

2,5 = 65 мм = 2,56 дюйма

В 80-х и 90-х годах диски изготавливались из сплава аллюминия, который был проный и легкий.

В начале 2000-х годов компания Western Digital предложила сплав стекла и керамики. Он прочнее и жеще, что позволило уменьшить толщину в 2 раза. Кроме того новый сплав меньше подвержен перепаду температур.

Рабочий слой диска

Независимо от того на какой основе сделан диск его поверхность покрывается тонким слоем вещества, способного сохранять остаточную намагниченность. Этот слой называется рабочим слоем диска.

В наше время существует 3 типа рабочих слоев диска:

1. Оксидный

2. Тонкопленочный

3. Антиферромагнитный

Конструкция головок чтения / записи

Головки представляют из себя сердечники с обмоткой (электромагнит). Изначально сердечник был ферритовым (сплав железа), сейчас они магниторезисивные.

Механизм привода головок

Самой важной деталью винчестера является механизм, который устанавливает головки в нужное положение.

Существует 2 основных типа:

1. С шаговым двигателем

2. С подвижной катушкой

Характеристика	С шаговым двигателем	С подвижной катушкой
Время доступа к данным	Большое	Малое
Термоустойчивость	Очень низкое	Высокое
Чувствительность к выбору рабочего положения	Постоянная	Отсутствует
Автоматическая парковка головок	Выполняется	Выполняется
Профилактическое обслуживание	Требуется периодическое переформатирование	Не требуется
Надежность	Низкая	Высокая

Аксидный слой

Представляет собой полимерное покрытие с наполнителем из окиси железа. Впервые был использован в 1955 году IBM. Чем выше должна быть емкость накопителя, тем более тонким и гладким должен быть рабочий слой. Низкая стоимость и простота изготовления. Минусы: малая емкость данных, которые можно записать, хрупкость рабочего слоя.

Тонкопленочный слой

Тонкопленочный рабочий слой в отличии от оксидного гораздо прочнее, имеет меньшую толщину, а качество покрытия гораздо выше за счет того, что удалось существенно уменьшить величину зазора между головками и поверхностями диска. Это позволило повысить плотность записи. Сначала эта технология использовалась в накопителях большой емкости, то сейчас она применяется во всех накопителях.

Существует 2 способа нанесения этого слоя:

1. Путем электролиза

2. Способ напыления

Толщина рабочего слоя (сплавы кобальта) составляет 1 микродюйм или 0,025 микрометра.

Так как рабочий слой получается очень тонкий и прочный, вероятность «выживания» головок диска в случае контактов друг с другом на большой скорости существенно повышается.