HDD, gyriant caled, gyriant caled - y rhain i gyd yw enwau un ddyfais storio adnabyddus. Yn y deunydd hwn, byddwn yn dweud wrthych chi am sail dechnegol ymgyrchoedd o'r fath, ynglŷn â sut y gellir storio gwybodaeth arnynt, ac am y arlliwiau technegol ac egwyddorion gweithredu eraill.
Dyfais gyrru caled
Yn seiliedig ar enw llawn y ddyfais storio hon - gyriant disg caled (HDD) - gallwch ddeall yr hyn sy'n sail i'w waith yn ddiymdrech. Oherwydd ei gost isel a'i gwydnwch, mae'r cyfryngau storio hyn wedi'u gosod mewn gwahanol gyfrifiaduron: cyfrifiaduron personol, gliniaduron, gweinyddion, tabledi, ac ati. Nodwedd nodedig o'r HDD yw'r gallu i storio llawer iawn o ddata, tra'n meddu ar ddimensiynau bach iawn. Isod rydym yn disgrifio ei strwythur mewnol, egwyddorion gwaith a nodweddion eraill. Gadewch i ni ddechrau!
Pecyn pŵer a bwrdd electroneg
Gelwir gwydr ffibr gwyrdd a thraciau copr arno, ynghyd â chysylltwyr i gysylltu'r cyflenwad pŵer a soced SATA bwrdd rheoli (Bwrdd Cylchdaith Argraffedig, PCB). Defnyddir y cylched integredig hon i gydamseru'r ddisg â chyfrifiadur personol ac i arwain yr holl brosesau y tu mewn i'r HDD. Gelwir y tai alwminiwm du a'r hyn sydd y tu mewn iddo uned aerglos (Cynulliad Pen a Disg, HDA).
Yng nghanol y cylched integredig mae sglodyn mawr microreolydd (Uned Rheoli Micro, MCU). Yn y microbrosesydd HDD heddiw mae'n cynnwys dwy gydran: uned gyfrifiadurol ganolog (Uned Prosesu Ganolog, CPU), sy'n delio â phob cyfrifiad, a darllen ac ysgrifennu sianel - dyfais arbennig sy'n trosi signal analog o'r pen yn un ar wahân pan mae'n brysur yn darllen ac i'r gwrthwyneb - digidol i analog yn ystod y recordiad. Mae microbrosesydd yn meddu ar Porthladdoedd, gyda chymorth, mae'n rheoli'r elfennau eraill sydd wedi'u lleoli ar y bwrdd, ac yn perfformio cyfnewid gwybodaeth drwy gysylltiad SATA.
Y sglodyn arall, sydd wedi'i leoli ar y diagram, yw cof SDRAM DDR (sglodyn cof). Mae ei rif yn pennu cyfaint y storfa galed. Rhennir y sglodyn hwn yn gof y cadarnwedd, sydd wedi'i gynnwys yn rhannol yn y gyriant fflach, a'r cof byffer sy'n angenrheidiol i'r prosesydd lwytho'r modiwlau cadarnwedd.
Gelwir y trydydd sglodyn rheolwr a phennau rheolaeth modur (Rheolydd Llais Coil Motor, rheolwr VCM). Mae'n rheoli cyflenwadau pŵer ychwanegol sydd wedi'u lleoli ar y bwrdd. Maent yn cael eu pweru gan ficrobrosesydd a newid preamplifier (preamplifier) wedi'i gynnwys mewn uned wedi'i selio. Mae angen mwy o egni ar y rheolydd hwn na'r cydrannau eraill ar y bwrdd, gan ei fod yn gyfrifol am gylchdro'r gwerthyd a symudiad y pennau. Mae craidd y switsh preamplifier yn gallu gweithio trwy gael ei gynhesu i 100 ° C! Pan gaiff yr HDD ei bweru, mae'r microreolydd yn dadlwytho cynnwys y sglodyn fflach i'r cof ac yn dechrau gweithredu'r cyfarwyddiadau ynddo. Os na fydd y cod yn cychwyn yn iawn, ni fydd yr HDD hyd yn oed yn gallu dechrau dyrchafiad. Hefyd, gellir cynnwys cof fflach yn y microreolydd, ac nid ei gynnwys ar y bwrdd.
Wedi'i leoli ar y map synhwyrydd dirgryniad (synhwyrydd sioc) sy'n pennu lefel ysgwyd. Os bydd yn ystyried ei ddwyster yn beryglus, bydd signal yn cael ei anfon at yr injan a'r rheolwr rheoli, ac ar ôl hynny bydd yn parcio'r pennau ar unwaith neu'n atal cylchdroi'r HDD yn gyfan gwbl. Yn ddamcaniaethol, mae'r mecanwaith hwn wedi'i gynllunio i ddiogelu HDD rhag amrywiol iawndal mecanyddol, ond yn ymarferol nid yw'n gweithio'n dda ag ef. Felly, nid oes angen gollwng y gyriant caled, oherwydd gall arwain at weithrediad annigonol y synhwyrydd dirgryniad, a all achosi gallu llwyr i weithredu'r gallu. Mae gan rai HDDs synwyryddion sensitif i ddirgryniad sy'n ymateb i'r amlygiad lleiaf o ddirgryniad. Y data y mae'r VCM yn ei gael yn gymorth i addasu symudiad y pennau, felly mae gan y disgiau o leiaf ddau synnwyr o'r fath.
Dyfais arall a gynlluniwyd i ddiogelu HDD - cyfyngydd foltedd dros dro (Ataliad Foltedd Dros Dro, TVS), a gynlluniwyd i atal methiant posibl rhag ofn y bydd pŵer yn ymchwyddo. Mewn un cynllun efallai y bydd sawl cyfyngwr o'r fath.
Wyneb yr HDA
O dan y bwrdd cylched integredig mae cysylltiadau o'r moduron a'r pennau. Yma gallwch hefyd weld twll technegol (twll anadlu) bron yn anweledig, sy'n gwneud y pwysedd tu mewn a thu allan i barth hermetic yr uned, gan ddinistrio'r myth bod gwactod y tu mewn i'r gyriant caled. Mae ei arwynebedd mewnol wedi'i orchuddio â hidlydd arbennig nad yw'n trosglwyddo llwch a lleithder yn uniongyrchol i'r HDD.
HDA Mewnol
O dan glawr y bloc hermetic, sef haen arferol o fetel a gasged rwber sy'n ei amddiffyn rhag lleithder a llwch, mae disgiau magnetig.
Gellir eu galw hefyd crempogau neu platiau (platiau). Mae disgiau fel arfer wedi'u gwneud o wydr neu alwminiwm sydd wedi cael ei sgleinio ymlaen llaw. Yna maen nhw'n cael eu gorchuddio â sawl haen o wahanol sylweddau, lle mae yna ferromagnet - diolch iddo, mae'n bosibl cofnodi a storio gwybodaeth ar ddisg galed. Rhwng y platiau ac uwchben y grempog uchaf. delimiters (dampers neu wahanwyr). Maent yn cydraddoli llif aer ac yn lleihau sŵn acwstig. Fel arfer o blastig neu alwminiwm.
Mae platiau gwahanydd, a wnaed o alwminiwm, yn gwneud gwaith gwell o ostwng tymheredd yr aer y tu mewn i'r parth hermetic.
Bloc Pen magnetig
Ar ddiwedd y cromfachau sydd wedi'u lleoli bloc pen magnetig (Pencadlys Pencadlys, HSA), mae penaethiaid darllen / ysgrifennu wedi'u lleoli. Pan fydd y gwerthyd yn cael ei stopio, dylid eu lleoli yn yr ardal baratoadol - dyma'r lle y mae pen y ddisg galed yn gweithio ar yr adeg pan nad yw'r siafft yn gweithio. Mewn rhai HDDs, mae parcio yn digwydd ar fannau paratoi plastig sydd wedi'u lleoli y tu allan i'r platiau.
Ar gyfer gweithrediad arferol y ddisg galed mae angen mor lân â phosibl, mae'r aer yn cynnwys lleiafswm o ronynnau tramor. Dros amser, mae microparticles o iraid a metel yn cael eu ffurfio yn y cronadur. Er mwyn eu cynhyrchu, mae HDD wedi'u paratoi hidlwyr cylchrediad (hidlydd ailgylchredeg), sy'n casglu a chadw gronynnau bach iawn o sylweddau yn gyson. Fe'u gosodir ar lwybr llif yr aer, sy'n cael eu ffurfio oherwydd cylchdroi'r platiau.
Mewn magnetau neodymium NZHMD a all ddenu a dal pwysau a all fod yn 1300 gwaith yn fwy na'i hun. Pwrpas y magnetau hyn yn yr HDD yw cyfyngu ar symudiad y pennau trwy eu dal dros blastigau plastig neu alwminiwm.
Rhan arall o'r cynulliad pen magnetig yw coil (coil llais). Ynghyd â'r magnetau, mae'n ffurfio Gyriant BMGsydd, ynghyd â BMH lleoliadwr (actuator) - dyfais sy'n symud y pennau. Gelwir y mecanwaith amddiffynnol ar gyfer y ddyfais hon atebol (clicied actuator). Mae'n rhyddhau'r BMG cyn gynted ag y bydd y gwerthyd yn codi nifer digonol o chwyldroadau. Yn y broses ryddhau, roedd hyn yn cynnwys pwysedd llif yr aer. Mae'r clamp yn atal symudiad y pennau yn y cyflwr paratoadol.
O dan BMG bydd yna dwyn manwl. Mae'n cynnal llyfnder a chywirdeb yr uned hon. Mae yna hefyd gydran wedi'i gwneud o aloi alwminiwm, a elwir yn iau (braich). Ar y diwedd, ar ôl atal y gwanwyn, y pennau. O'r rociwr daw cebl hyblyg (Cylchdaith Argraffedig Hyblyg, FPC) sy'n arwain at y pad cyswllt sy'n cysylltu â'r bwrdd electroneg.
Dyma'r coil, sydd wedi'i gysylltu â'r cebl:
Yma gallwch weld y dwyn:
Dyma gysylltiadau BMG:
Gasged (gasged) yn helpu i sicrhau gafael dynn. Oherwydd hyn, mae aer yn mynd i mewn i'r uned gyda disgiau a phennau dim ond trwy dwll sy'n hafalu'r pwysau. Mae'r cysylltiadau â'r ddisg hwn wedi'u gorchuddio â'r goreuon gorau, sy'n gwella dargludedd.
Cynulliad braced nodweddiadol:
Ar ddiwedd y gwanwyn, mae ataliadau yn rhannau bach - llithrwyr (llithrwyr). Maent yn helpu i ddarllen ac ysgrifennu data trwy godi'r pen uwchben y platiau. Mewn gyriannau modern, mae pennau'n gweithio o bellter o 5-10 nm o wyneb crempogau metel. Mae elfennau o ddarllen ac ysgrifennu gwybodaeth wedi'u lleoli ar ben uchaf y llithrwyr. Maent mor fach fel mai dim ond microsgop y gallwch eu gweld.
Nid yw'r rhannau hyn yn hollol wastad, gan eu bod wedi rhigolau aerodynamig ar eu pennau eu hunain, sy'n gwasanaethu i sefydlogi uchder hedfan y llithrydd. Mae'r awyr isod yn creu gobennydd (Arwyneb Aer, ABS), sy'n cefnogi hedfan sy'n gyfochrog ag arwyneb y plât.
Preamp - sglodyn sy'n gyfrifol am reoli'r pennau ac ymhelaethu ar y signal iddynt hwy neu oddi wrthynt. Mae wedi'i leoli'n uniongyrchol yn y BMG, gan nad oes gan y signal a gynhyrchir gan y pennau ddigon o bŵer (tua 1 GHz). Heb fwyhadur yn y parth hermetic, byddai'n syml yn afradloni ar y ffordd i'r cylched integredig.
O'r ddyfais hon, mae mwy o draciau'n arwain at y pennau nag at y parth hermetic. Esbonnir hyn gan y ffaith y gall y ddisg galed ryngweithio â dim ond un ohonynt ar adeg benodol. Mae'r microbrosesydd yn anfon ceisiadau i'r preamp fel ei fod yn dewis y pen sydd ei angen arno. O'r ddisg i bob un ohonynt, mae'n mynd ar sawl trac. Maent yn gyfrifol am seilio, darllen ac ysgrifennu, rheoli gyriannau bach, gweithio gydag offer magnetig arbennig a all reoli'r llithrydd, sy'n caniatáu i gywirdeb lleoliad y pennau gynyddu. Dylai un ohonynt arwain at wresogydd sy'n rheoleiddio uchder eu taith. Mae'r gwaith adeiladu hwn yn gweithio fel hyn: caiff gwres ei drosglwyddo o'r gwresogydd i'r ataliad, sy'n cysylltu'r llithrydd a'r fraich siglo. Mae'r ataliad yn cael ei greu o aloion sydd â pharamedrau ehangu gwahanol o'r gwres sy'n dod i mewn. Pan fydd y tymheredd yn codi, mae'n troi tuag at y plât, gan leihau'r pellter ohono i'r pen. Wrth leihau faint o wres, mae'r effaith gyferbyn yn digwydd - mae'r pen yn symud i ffwrdd oddi wrth y grempog.
Dyma sut mae'r gwahanydd uchaf yn edrych fel:
Mae'r llun hwn yn cynnwys ardal wedi'i selio heb brif uned a gwahanydd uchaf. Gallwch hefyd sylwi ar y magnet is a cylch pwysedd (clamp platiau):
Mae'r cylch hwn yn dal blociau o grempogau gyda'i gilydd, gan atal unrhyw symudiad o'i gymharu â'i gilydd:
Mae'r platiau eu hunain yn cael eu gosod ymlaen siafft (canolbwynt gwerthyd):
Ond beth sydd o dan y plât uchaf:
Fel y gallwch ddeall, caiff y lle ar gyfer y pennau ei greu gyda chymorth arbennig gwahanu modrwyau (Cylchoedd spacer). Mae'r rhain yn rhannau trachywiredd uchel sy'n cael eu gwneud o aloeon an-magnetig neu bolymerau:
Ar waelod yr HDA mae gofod cydraddoli pwysedd wedi'i leoli'n union islaw'r hidlydd aer. Mae'r aer sydd y tu allan i'r uned wedi'i selio, wrth gwrs, yn cynnwys gronynnau llwch. Er mwyn datrys y broblem hon, gosodir hidlydd aml-haen, sy'n llawer mwy trwchus na'r un hidlydd crwn. Weithiau gallwch ddod o hyd i olion gel silic arno, a ddylai amsugno'r holl leithder:
Casgliad
Mae'r erthygl hon wedi darparu disgrifiad manwl o'r HDD mewnol. Rydym yn gobeithio bod y deunydd hwn yn ddiddorol i chi ac wedi helpu i ddysgu llawer o bethau newydd o faes offer cyfrifiadurol.
