HDD- ը, կոշտ սկավառակը, կոշտ սկավառակը, այս ամենը հիշատակված մեկ հիշող սարքի անուններն են: Այս նյութում մենք ձեզ կտեղեկացնենք նման սկավառակների տեխնիկական հիմքի, դրանց մասին, թե ինչպես կարելի է դրանք պահպանել դրանց մասին, ինչպես նաեւ շահագործման այլ տեխնիկական նրբություններ եւ սկզբունքներ:
Կոշտ սկավառակի սարքը
Հիմք ընդունելով այս պահեստավորման սարքի ամբողջական անունը `կոշտ սկավառակի ձայնասկավառակը (HDD), դուք հեշտությամբ կարող եք հասկանալ, թե ինչն է հիմնված նրա աշխատանքին: Իր ցածր արժեքի եւ դյուրինության շնորհիվ, այդ կրիչը տեղադրվում է տարբեր համակարգիչների վրա, PCs, laptops, servers, tablets եւ այլն: HDD- ի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ մեծ քանակությամբ տվյալներ պահելու ունակություն ունի, մինչդեռ շատ փոքր չափսեր ունեն: Ստորեւ բերում ենք նրա ներքին կառուցվածքը, աշխատանքային սկզբունքները եւ այլ առանձնահատկություններ: Եկեք սկսել:
Power փաթեթ եւ էլեկտրոնիկա տախտակ
Կանաչ ապակեպլաստե եւ պղնձե հետքերով, ինչպես նաեւ միացումներ, միացման եւ SATA վարդակից միացման համար վերահսկման խորհուրդը (Տպագիր շրջանային խորհուրդը, PCB): Այս ինտեգրալային սխեման օգտագործվում է սկավառակի համաժամեցման համար եւ ուղեկցում HDD- ի ներսում գտնվող բոլոր գործընթացներին: Սեւ ալյումինե պահարանն ու ներսում այն կոչվում է հերմետիկ միավոր (Ղեկավար եւ Disk Assembly, HDA):
Ինտեգրալային միացման կենտրոնում խոշոր չիպը միկրոկոնտրուլեր (Micro Controller Unit, MCU): Այսօրվա HDD- ի միկրոպրոցեսորում պարունակում է երկու բաղադրիչ. կենտրոնական հաշվողական միավոր (Կենտրոնական պրոցեսորի միավոր, CPU), որը զբաղվում է բոլոր հաշվարկներով եւ, կարդալ եւ գրել ալիքը - հատուկ սարքը, որը անալոգային ազդանշան է փոխանցում գլուխից սկավառակի մեջ, երբ այն զբաղված է ընթերցմամբ եւ հակառակը `ձայնագրման ժամանակ թվային եւ անալոգային: Միկրոպրոցեսոր ունի I / O նավահանգիստները, որի օգնությամբ նա ղեկավարում է խորհրդի վրա տեղադրված մյուս տարրերը եւ իրականացնում է SATA կապի միջոցով տեղեկատվության փոխանակում:
Դիագրամում տեղակայված մյուս չիպը, DDR SDRAM հիշողության (հիշողության chip): Դրա թիվը որոշում է կոշտ սկավառակի քեշի ծավալը: Այս չիպը բաժանված է հիշողության քարտի հիշողության մեջ, մասամբ պարունակվող ֆլեշ ապարատում, եւ բուֆերային հիշողությունը, որը անհրաժեշտ է պրոցեսորի համար, բեռնաթափման մոդուլների բեռնման համար:
Երրորդ չիպը կոչվում է շարժիչի հսկողության հսկիչ եւ ղեկավարներ (Voice Coil Motor վերահսկիչ, VCM վերահսկիչ): Այն կառավարում է խորհրդի վրա տեղադրված լրացուցիչ էլեկտրաէներգիայի մատակարարումները: Նրանք աշխատում են միկրոպրոցեսորով եւ switch նախընտրական հեղինակ (preamplifier), որը պարունակվում է կնքված միավորի մեջ: Այս վերահսկիչը պահանջում է ավելի մեծ ուժ, քան խորհրդի մյուս բաղադրիչները, քանի որ այն պատասխանատու է սպլեսի ռոտացիայի եւ գլուխների շարժի համար: Անցման preamplifier- ի առանցքը կարող է աշխատել մինչեւ 100 ° C ջեռուցող: Երբ HDD- ն աշխատում է, microcontroller- ը բեռնաթափում է flash chip- ի բովանդակությունը հիշողության մեջ եւ սկսում է հրահանգները: Եթե կոդը չի բեռնաթափում, HDD- ն չի կարող նույնիսկ սկսել խթանումը: Բացի այդ, ֆլեշ հիշողությունը կարող է ներկառնվել միկրոկռռլլորի մեջ, եւ չպետք է տեղադրված լինի խորհուրդը:
Քարտեզի վրա թրթռումային տվիչ (ցնցող սենսոր) որոշում է ցնցման մակարդակը: Եթե հաշվի առնի իր ինտենսիվությունը վտանգավոր, ազդանշանը կուղարկվի շարժիչին եւ գլխավերեւի վերահսկիչին, որից հետո անմիջապես կհեռանա ղեկավարներին կամ դադարեցնի HDD- ի ռոտացիան ընդհանրապես: Տեսականորեն այս մեխանիզմը նախատեսված է HDD- ի տարբեր մեխանիկական վնասներից պաշտպանելու համար, սակայն գործնականում դա լավ չի աշխատում: Հետեւաբար, հարկավոր չէ կոտրել կոշտ սկավառակը, քանի որ դա կարող է հանգեցնել թրթռման սենսորի անբավարար շահագործման, ինչը կարող է հանգեցնել սարքի ամբողջական անգործունակության: Որոշ HDD- ն ունեն թրթռումային զգայուն սենսորներ, որոնք արձագանքում են թրթռանքի ամենատարածված դրսեւորմանը: Տվյալները, որոնք ստանում են VCM- ը, օգնում են գլուխների շարժը կարգավորելու համար, այնպես որ սկավառակներ հագեցված են առնվազն երկու նման սենսորներով:
HDD- ն պաշտպանելու համար նախատեսված այլ սարք ` անցողիկ լարման սահմանափակիչ (Անցումային լարման սեղմում, TVS), որը նախատեսված է կանխելու հնարավոր ձախողումը ուժային ճեղքվածքների դեպքում: Մեկ սխեմայում կարող են լինել մի քանի սահմանափակումներ:
HDA- ի մակերեսը
Ինտեգրված վահանակի ներքո շարժիչներից եւ ղեկավարներից կոնտակտներ են լինում: Այստեղ դուք կարող եք տեսնել նաեւ գրեթե անտեսանելի տեխնիկական փոսը (շնչառական անցք), որը հավասարեցնում է ճնշումը միավորի հերմետիկ գոտում ներսում եւ դրսից, ոչնչացնելով առասպելը, որ կա վակուում `կոշտ սկավառակի ներսում: Դրա ներքին տարածքը ծածկված է հատուկ ֆիլտրով, որը չի անցնում փոշին եւ խոնավությունը անմիջապես HDD- ի մեջ:
Ներքին HDA- ն
Հերմետիկ բլոկի կափարիչի տակ, որը մետաղից սովորական շերտ է եւ ռետինե սալիկներ, որոնք պաշտպանում են խոնավությունից եւ փոշուց, կան մագնիսական սկավառակներ:
Նրանք կարող են նաեւ կոչվել բլիթներ կամ թիթեղները (platters): Սկավառակներ սովորաբար պատրաստված են ապակի կամ ալյումինից, որը նախապես փայլեցված է: Այնուհետեւ դրանք ծածկված են տարբեր նյութերի մի քանի շերտերով, որոնց մեջ կա մի ֆերոմագնիս, որի շնորհիվ հնարավոր է գրանցել եւ պահեստավորել տեղեկատվությունը կոշտ սկավառակի վրա: Թիթեղների միջեւ եւ վերեւում գտնվող ամենաբարձր նրբաբլիթն են: բաժինները (ամպեր կամ դետալներ): Նրանք հավասարեցնում են օդային հոսքը եւ նվազեցնում են ակուստիկ աղմուկը: Սովորաբար պլաստմասե կամ ալյումինից պատրաստված:
Ալյումինից պատրաստված բաժանարար թիթեղները ավելի լավ աշխատանք են կատարում հերմետիկ գոտում ներդաշնակ ջերմաստիճանը իջեցնելու համար:
Մագնիսական ղեկավար բլոկ
Ներքեւում տեղադրված փակագծերի վերջում մագնիսական գլխավոր բլոկ (Head Stack Assembly, HSA), կարդալու / գրելու ղեկավարներ են: Երբ սպինը դադարում է, դրանք պետք է տեղադրվեն նախապատրաստական տարածքում, սա այն վայրն է, որտեղ աշխատող սկավառակի ղեկավարները գտնվում են այն ժամանակ, երբ լիսեռը չի աշխատում: Որոշ HDD- ներում ավտոկայանումը տեղի է ունենում պլաստիկ պատրաստուկային տարածքներում, որոնք տեղակայված են թիթեղներից դուրս:
Կոշտ սկավառակի բնականոն շահագործման համար պահանջվում է հնարավորինս մաքուր, օդի առնվազն օտարերկրյա մասնիկների պարունակությունը: Ժամանակի ընթացքում կուտակիչում ձեւավորվում են քսայուղի եւ մետաղի միկրոկարդակներ: Դրանք արտադրելու համար HDD- ն հագեցված է շրջանառության ֆիլտրեր (ռեկրագրային ֆիլտր), որը մշտապես հավաքում եւ պահում է նյութերի շատ փոքր մասնիկներ: Նրանք տեղադրվում են օդային հոսքի ճանապարհով, որոնք ձեւավորվում են թիթեղների ռոտացիայի շնորհիվ:
NZHMD- ում սահմանվել է նեոդիմի մագնիսներ, որոնք կարող են գրավել եւ անցկացնել քաշը, որը կարող է լինել 1300 անգամ ավելի մեծ: Այս մագնիսները HDD- ի նպատակն է սահմանափակել գլխիկների շարժը, դրանք անցկացնելով պլաստիկ կամ ալյումինե բլիթների վրա:
Մագնիսական ղեկավարի մեկ այլ մաս է կծիկ (ձայնի կծիկ): Մագնիսների հետ միասին ձեւավորվում է BMG շարժիչորը BMH- ի հետ միասին դիրիժոր (շարժիչ) - սարքերը, որոնք շարժվում են գլուխները: Այս սարքի պաշտպանության մեխանիզմը կոչվում է ամրագրված (շարժիչի ղեկ): Այն ազատում է BMG- ն հենց այն բանից հետո, երբ սպինը բավարար քանակությամբ հեղափոխություններ է կատարում: Ազատման գործընթացում ներգրավված է օդային հոսքի ճնշումը: Ամրապնդումը կանխարգելում է ղեկավարների ցանկացած շարժումը նախապատրաստական վիճակում:
BMG- ի ներքո լինելու է ճշգրիտ կրող: Այն պահպանում է այս միավորի հարթությունը եւ ճշգրտությունը: Կա նաեւ ալյումինե խառնուրդի բաղադրիչ, որը կոչվում է լծի (arm): Վերջում, գարնանային կախոցի վրա, ղեկավարները: Rocker- ից գալիս է ճկուն մալուխ (Flexible Printed Circuit, FPC), որը հանգեցնում է շփման պահոցին, որը միանում է էլեկտրոնիկայի տախտակին:
Ահա կծիկ, որը կապված է մալուխի հետ:
Այստեղ դուք կարող եք տեսնել կրողը.
Ահա BMG- ի շփումները.
Շապիկ (կոնդիցիոներ) օգնում է խիստ բռնելով: Դրա շնորհիվ օդը մտնում է սկավառակներով եւ ղեկավարում է միայն մի փոս միջոցով, որը հավասարում է ճնշմանը: Այս սկավառակի կոնտակտները ծածկված են լավագույն նրբաթիթեղով, ինչը բարելավում է հաղորդակցությունը:
Տիպիկ բրա կոնստրուկտոր.
Գարնան կասկադի վերջում փոքր մասերը ` կարգավորիչներ (փնման սարքեր): Նրանք օգնում են կարդալ եւ գրել տվյալները, գլուխը բարձրացնելով ափսեները: Ժամանակակից կրիչների մեջ ղեկավարները աշխատում են մետաղյա բլիթների մակերեւույթից 5-10 նմ հեռավորության վրա: Ընթերցման եւ գրելու տեղեկատվության տարրերը տեղակայված են փեղկապիչների բոլոր ծայրերում: Նրանք այնքան փոքր են, որ դուք կարող եք տեսնել դրանք միայն միկրոսկոպի միջոցով:
Այս հատվածները ամբողջովին հարթ չեն, քանի որ նրանք իրենց վրա ունեն aerodynamic grooves, որոնք ծառայում են կայունացնել բարձրությունը թռիչքի slider. Այն ստորին օդը ստեղծում է բարձ (Air Bearing Surface, ABS), որն աջակցում է թռիչքը զուգահեռ ափսեի մակերեսին:
Preamp - ճիչ, որը պատասխանատու է ղեկավարներին վերահսկելու եւ ազդանշանն ուժեղացնելու համար նրանցից կամ նրանցից: Այն գտնվում է անմիջապես BMG- ում, քանի որ գլուխների կողմից արտադրված ազդանշանը բավարար ուժ չունի (մոտ 1 ԳՀց): Առանց հերմետիկ գոտում ուժեղացուցիչ, այն պարզապես շեղվել է ինտեգրալային սխեմաների ճանապարհին:
Այս սարքից ավելի շատ հետքեր են առաջացնում գլուխների, քան հերմետիկ գոտում: Սա բացատրվում է այն փաստով, որ կոշտ սկավառակը կարող է փոխազդել ժամանակի որոշ կետերից միայն մեկի հետ: Միկրոպրոցեսորը պահանջում է պրեմպոմին, որպեսզի ընտրի ղեկավարի կարիքը: Սկավառակում նրանցից յուրաքանչյուրը գնում է մի քանի հետքերը: Նրանք պատասխանատու են ստորագրման, կարդալու եւ գրելու, մանրանկարչական սկավառակների կառավարման, հատուկ մագնիսական սարքավորումների հետ աշխատելու համար, որոնք կարող են վերահսկել սահողը, ինչը թույլ է տալիս բարձրացնել ղեկավարի գտնվելու վայրի ճշգրտությունը: Նրանցից մեկը պետք է հանգեցնի մի օդափոխիչի, որը կարգավորում է թռիչքի բարձրությունը: Այս շինարարությունն այսպես է գործում. Ջերմությունը փոխանցվում է ջեռուցողից մինչեւ կասկադը, որը միացնում է լոգարիթմը եւ ռոք արյունը: Կախոցը ստեղծվում է համաձուլվածքներից, որոնք ունեն տարբեր ընդլայնման պարամետրեր ներկող ջերմությունից: Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, այն թեքում է ափսեի մեջ, դրանով իջեցնելով հեռավորությունը դեպի գլխին: Կրճատելով ջերմության քանակությունը, հակառակ ազդեցությունը տեղի է ունենում, գլուխը շարժվում է նրբաբլիթից:
Սա է այն, թե ինչպես է սկիզբն առանձնացվում:
Այս լուսանկարը պարունակում է կնքված տարածք `առանց գլուխի եւ վերին հատվածի: Կարող եք նկատել նաեւ ցածր մագնիսը եւ, ճնշման օղակ (platters մամլիչ):
Այս օղակն իր մեջ պարունակում է բլիթների բլոկներ, միմյանց նկատմամբ ցանկացած շարժման կանխարգելում.
Թիթեղները ծածկված են լիսեռ (ցողունային հանգույց):
Բայց այն, ինչ գտնվում է վերեւում:
Ինչպես կարող եք հասկանալ, գլուխների տեղը ստեղծվում է հատուկ օգնությամբ առանձնացնելով օղակները (spacer rings): Սրանք բարձր ճշգրտության մասեր են, որոնք պատրաստված են ոչ մագնիսական համաձուլվածքներից կամ պոլիմերներից.
HDA- ի ներքեւում կա մի ճնշման հավասարազորման տարածք, որը գտնվում է անմիջապես օդի զտիչի ներքո: Օդը, որը կնքված միավորից դուրս է, իհարկե, պարունակում է փոշու մասնիկներ: Այս խնդիրը լուծելու համար տեղադրված է բազմաշերտ ֆիլտր, որը շատ ավելի հաստ է, քան նույն շրջանաձեւ ֆիլտրը: Երբեմն կարող եք գտնել սիլիկատային գետի հետքեր, որոնք պետք է ներծծեն բոլոր խոնավությունը.
Եզրակացություն
Այս հոդվածը ապահովել է ներքին HDD- ի մանրամասն նկարագրությունը: Հուսով ենք, որ այս նյութը հետաքրքիր է ձեզ համար եւ օգնել է համակարգչային տեխնիկայի ոլորտում նորանոր բաներ սովորել:
