Устройство

В принципе жесткие диски подобны дискетам. В них информация также записывается на магнитный слой диска. Однако этот диск, в отличие от дискет, сделан из жесткого мате­риала, чаще всего алюминия (отсюда и название Hard disk). В корпусе из прессованного алюминия объединены такие элемен­ты винчестера, как управляющий двигатель, носитель информа­ции (диски), головка чтения/записи и электроника

(рис. 1).

Рис. 11.1. Схема устройства накопителя на жёстких магнитных дисках.

Если дискета физически состоит из одного диска, то винчестер — из нескольких одинаковых дисков, расположенных друг под другом. От количества дисков в этой «стопке» за­висит общий объем памяти HDD.

Головки чтения/записи соответствуют рабочим головкам дис­ковода. Для каждого диска имеется пара таких головок, которые приводятся в движение и позиционируются шаговым двигателем. Все головки расположены «гребнем». Позиционирование одной головки обязательно вызывает аналогичное перемещение и всех остальных, поэтому, когда речь идет о логической структуре вин­честера, обычно говорят о цилиндрах (Cylinder), а не о дорожках.

Частота вращения. Рабочий двигатель приводит пакет дисков во вращение, частота которого в зависимости от модели находится в пределах 3000-3600 об/мин, а это означает, что головки движут­ся с относительной скоростью 60-80 км/ч. Жесткий диск вращается непрерывно даже тогда, когда к нему не приходит сигнал управления, поэтому винчестер должен быть установлен только вертикально или горизонтально. Винчестеры всегда должны на­дежно устанавливаться в корпусе PC и не располагаться под углом. В отличие от дисководов FDD, где головки имеют непосредст­венный контакт с носителем информации, у винчестеров головки чтения/записи парят на воздушной подушке. Расстояние между диском и головкой составляет примерно 0,00005-0,0001 мм. Мне­ние, что внутри корпуса дисковода создается вакуум, является ошибочным, так как там, где есть вакуум, конечно же, не может быть воздушных подушек.

Вследствие большой частоты вращения диска и малого рассто­яния, на котором расположена головка от диска, частицы грязи представляют собой потенциальную угрозу разрушения материа­ла носителя. Для сравнения: человеческий волос примерло в 5-10 раз толще, чем воздушная подушка под головкой, частичка табач­ного дыма больше в 2 раза. Для головки чтения/записи встреча с подобными частицами сравнима с сильным ударом. Такая колли­зия может привести к отклонению головки от своей «орбиты», ка­санию поверхности диска и его повреждению.

Автопарковка. Диски имеют функцию автома­тической парковки. При включении и выключении PC головки устанавливаются по мере необходимости на определенный, чаще всего последний цилиндр.

В винчестерах более ранних выпусков нужно устанавливать головки в парковочную позицию при помощи специальных ути­лит. При этом в качестве парковочной позиции автоматически определяется последний цилиндр. При парковке головки автома­тически блокируются, и их дальнейшая работа невозможна. При последующей загрузке головки снова разблокируются.

Фильтр.Внутри корпуса винчестера находится воздушная щель, которая снабжена микрофильтром, для того чтобы защи­тить материал диска от пыли. Через эту воздушную щель вырав­нивается давление воздуха между дисководом и окружающей средой. Другой фильтр удаляет частицы, образующиеся в резуль­тате работы механических частей диска (рис. 3).

Рис. 11.2.Конструкция фильтра и системы охлаждения винчестера

Охлаждение. Второй причиной сокращения срока службы дисков является высокая температура среды. Для электроники, а также для от­дельных механических частей высокие температуры чрезвычай­но вредны. Поэтому нельзя устанавливать PC вблизи горячих объектов и других источников тепла. Следует заботиться о том, чтобы с целью охлаждения к компьютеру всегда был открыт до­ступ воздуха.

Так как теплый воздух имеет меньшую плотность, чем холод­ный, то воздушная подушка под головками уменьшается. При разгоне или торможении диска воздушная подушка будет образо­вываться не так быстро, чтобы обеспечить защиту головок и по­верхности диска, Изготовители гарантируют безотказную работу винчестеров в диапазоне температур от 0 до 50°C. Нормальной можно считать температуру около +20°С.