10.2. Барабан

Здесь на внешнюю боковую поверхность барабана наносится магнитный слой, и вдоль нее же располагаются магнитные головки (см. Рис. 10).

Рис. 10

Магнитные головки можно сделать передвигающимися вдоль поверхности. Достоинства такого способа: 1) возможность получения высокой плотности записи при большом радиусе барабана; 2) скорость движения головки вдоль вращающейся поверхности не изменяется при перемещении головки между дорожками. Основные недостатки барабанов проявляются при сравнении с дисками или, что более верно, с пакетами дисков (несколько дисков на одной оси вращения). При этом полагается, что площадь рабочей поверхности одинакова, на диск возможна запись на обе стороны, а на барабан нет, т.к. при малом радиусе это сложно реализовать технически. При соотношении длины образующей барабана (т.е. его высоты) к радиусу 1:1, он имеет момент инерции в 4 раза больше чем у диска, его геометрические размеры больше в R/d, гдеR – радиус диска,d– расстояние между дисками в пакете. Это соотношение для современных дисков соответствует нескольким десяткам. Для того, чтобы улучшить характеристики барабана, необходимо уменьшать его радиус, увеличивая длину образующей. При той же площади поверхности, при увеличении длины барабана в два раза, радиус и объем барабана уменьшаются также в два раза, момент инерции уже 4 раза. С другой стороны, при уменьшении радиуса в той же пропорции увеличивается кривизна поверхности, уменьшается длина дорожек.

Возможны два варианта реализации накопителя на барабане: 1) с неподвижными; 2) с подвижными головками чтения/записи. В первом случае каждая головка записывает одну дорожку с информацией. Такой метод наиболее прост в реализации, обеспечивает наибольшую скорость доступа и высокую надежность среди накопителей всех типов, однако обладает целым рядом важных недостатков, главный из которых – необходимость использования большого числа магнитных головок. Из-за этого стоимость устройства очень велика, даже при небольшой емкости. Причем, если из соображений, описанных выше, увеличивать длину барабана – это, при той же емкости, потребует соответствующего увеличения числа головок, что делает операцию бессмысленной. Из-за этого такие устройства в настоящее время не используются, но, благодаря высокой скорости доступа, использовались вместо накопителей типа «память» в то время, когда память имела очень высокую стоимость, а требуемая емкость была очень невелика. Барабан с подвижными головками чтения записи может быть много дешевле, однако если его делать с короткой образующей, проигрывает дискам и по геометрическим размерам, и в моменте инерции. Для барабана с длинной образующей, особенно при малых радиусах (которых требует миниатюризация), крайне трудно обеспечить точное перемещение головок вдоль поверхности – даже небольшое отклонение линии перемещения от параллели к оси вращения сильно влияет на расстояние между поверхностью барабана и головками чтения/записи. По этой причине барабаны с перемещающимися головками на практике не реализовывались и имеют чисто теоретический интерес.