قبل از صحبت در مورد تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک اطلاعاتی قصد داریم به صورت خلاصه قطعات داخلی هارد دیسک را به شما معرفی کنیم تا نحوه ذخیره سازی اطلاعات در هارد دیسک را بهتر درک کنید. با دلایل خراب شدن هارد دیسک آشنا شوید.
تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک
قطعات مغناطیسی هارددیسک
پلاتر (رسانه) و هد قطعات اصلی هستند که امکان ذخیره و بازیابی اطلاعات را فراهم می‌آورند. داده‌ها به طور مداوم روی پلاترهای چرخان ذخیره می‌شوند. پلاترها دیسک‌هایی هستند که از آلومنیوم یا شیشه ساخته می‌شوند و یک یا هر رو طرف آن با یک لایه نازک ار مواد مغناطیسی پوشش داده می‌شود. پلاتر در وسط خود یک حفره دارد که روی یک موتور چرخشی نصب می‌شود.
اکثر هارد دیسک‌ها با سرعت ۵۴۰۰ یا ۷۲۰۰ دور در دقیقه می‌چرخند. پلاترها با چند لایه از مواد دیگر پوشش داده می‌شوند. برای خواندن و نوشتن اطلاعات از دیسک از دو هد نوشتن و خواندن استفاده می‌شود. هدها در نزیدیک سطح مغناطیسی قرار می‌گیرند و در واقع به دیسک‌ها نمی‌چسبند. گرچه به دلایل مختلفی هد می‌تواند به دیسک بچسبد که موجب خراش خوردن ماده مغناطیسی و از بین رفتن اطلاعات می‌شود.
قطعات الکترومکانیکی هارد دیسک
در هارد دیسک‌ها از دو قطعه الکترومکانیکی مختلف استفاده می‌شود که یکی موتور اسپیندل است که برای چرخش دیسک استفاده می‌شود و دیگری محرک است که برای قرار دادن هد خواندن و نوشتن در مسیر مورد نظر و حفظ موقعیت هد در طول مسیر استفاده می‌شود.
موتور اسپیندل
به طور معمول از یک موتور DC برای چرخاندن دیسک‌های پشته‌ای استفاده می‌شود. هارد‌هایی که دارای عملکرد بالا هستند ۱۰۰۰۰ دور یا بیشتر در دقیقه می‌چرخند در حالی که اکثر مدل‌های هارد دسکتاپ و لپ‌تاپ از سرعت ۵۴۰۰ یا ۷۲۰۰ دور در دقیقه استفاده می‌کنند.
محرک یا HAS
حرکت هد خواندن و نوشتن بین سطوح مختلف دیسک توسط یک محرک انجام می‌شود. در حالی که محرک های مورد استفاده در روز‌های اول از کابل و قرقره استفاده می‌کردند. چنین طراحی‌هایی توسط محرک‌های هیدرولیکی که در اواخر دهه ۶۰ و اویل دهه ۷۰ معرفی شدند جایگزین شدند. برخی از نسل‌های اول هارد دیسک‌ها از مورتور‌های stepper به عنوان محرک استفاده می‌کردند. با افزایش تراکم مسیر‌های اطلاعاتی کنترل حلقه باز شکست خورد. VCM یک محرک از نوع سیم پیچ متحرک است که در آن یک سیم پیچ (کویل) را در میدان مغناطیسی تولید شده توسط آهنربای نصب شده روی محفظه هارد دیسک معلق نگه می‌دارد.
بازو‌های محرکی که از فولا یا آلومنیوم ضخیم ساخته می‌شوند برای نگه داشتن هد خواندن و نوشتن در بالای سطح دیسک مناسب نیستند. یک بازوی کشیده به نام سیستم تعلیق، هد کشویی را حمل می‌کند. این سیستم تعلیق از ورق‌های نازک استیل ضد زنگ شاخته شده و به بازوی محرک وصل می‌شوند. در هارد‌های امروزی HSA یک حرکت قوسی (و نه خطی) را دارد. هر اسلایدر هد به سیستم تعلیق وصل می‌شود.
معمولا در یک هارد دیسک تعداد اسلایدر‌ها معادل تعداد سطوح پلاتر است. تمام بازو‌های تعلیق به یک قطعه محرک وصل می‌شوند. نوار اسلایدر روی دیسک چرخان شناور است. سیستم تعلیق نیرویی در اسلایدر (در جهت داخل دیسک) ایجاد می‌کند. HSA معمولا یک تراشه (اصلاحا کموتاتور) را در خود جای داده است و روی کابل فلکس نصب شده است.
قطعات مکانیکی Hard Disk
به پوشش بیرونی هارد محفظه گفته می‌شود. این پوشش برای نصب هارد در بی هارد سیستم فراهم شده است و از سایر قطعات هارددیسک مانند موتور اسپیندل، محرک، قطعات الکترونیکی و غیره حمایت می‌کند. محفظه شامل دو بخش اصلی است (پوشش بالایی و بیس پلات). تمام قطعات روی بیس پلات مونتاژ می‌شوند. بعد محفظه با استفاده از واشر‌های نصب شده قسمت بالایی را می‌پوشاند. محیط داخل محفظه باید تمیز باشد. هر ذره در رابط هد دیسک می‌تواند باعث ایجاد خراش در دست و در نتیجه از بین رفتن اطلاعات شود. به همین دلیل است که مراکز بازیابی اطلاعات (مانند هارد ریکاوری) از اتاق تمیز یا کلین روم استفاده می‌کنند.
قطعات الکترونیکی HDD
قطعات اکترونیکی هارد دیسک را می‌توان به دسته‌های زیر طبقه‌بندی کرد:
– قطعات الکترونیکی برای خواندن و نوشتن که به عنوان قطعات الکترونیکی کانال شناخته می‌شوند.
– قطعات الکترونیکی برای چرخش دیسک و قرار گرفتن هد خواندن و نوشتن که به عنوان کانال servo شناخته می‌شوند.
– قطعات الکترونیکی برای کنترل عملیات مختلف (مانند خواندن داده، نوشتن داده و غیره) دیسک یا کنترلر دیسک
– قطعات الکترونیکی برای ارتباط با سیستم میزبان
– رم، رام و غیره
بسیاری از این قطعات عملکردی غالبا در یک تراشه واحد (ASIC) ترکیب می‌شوند. در نتیجه ما بسیاری از ICها را در PCBها یا مدار‌های چاپی هارد دیسک نمی‌بینیم.
تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک با همکاری قطعات بالا
همان طور که گفیتم هارد دیسک از یک سری دیسک روی هم قرار گرفته ساخته شده است که سطح این دیسک‌ها با مواد مغناطیسی پوشانده شده‌اند. هارد با تحت میدان قرار دادن این مواد مغناطیسی اطلاعات را ذخیره می‌کند. این اطلاعات با چرخش صفحات نوشته می‌شوند و این کار توسط همان هد خواندن و نوشتن انجام می‌شود. به ازای هر دیسک یک هد وجود دارد که همه آن‌ها روی یک بازوی مشترک قرار گرفته‌اند.
همان طور که صفحات به شکل دورانی می‌چرخند بازوی محرک هدها را روی یک مسیر منحنی به حرکت در می‌آورد با این کار هر هد می‌تواند به تمام سطح صفحه در حال چرخش دسترسی پیدا کند. هد نوشتن در نزدیکی محدوده‌های مغناطیسی یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می‌کند و آن را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. هد خواندن و نوشتن روی یک بالشتک هوا که دارای ضخامت چند نانومتری است قرار دارد و این فاصله باعث می‌شود که دیسک در برابر گرد و غبار، ذرات دود، مو و غیره مقاوم باشد.
امیدواریم در این مقاله توانسته باشیم شما را با تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک آشنا کنیم، چنانچه در رابطه با مقاله امروز هارد ریکاوری نظر و یا پیشنهادی دارید می‌توانید در بخش نظرات زیر با ما در میان بگذارید.
No comment yet, add your voice below!