قبل از صحبت در مورد تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک اطلاعاتی قصد داریم به صورت خلاصه قطعات داخلی هارددیسک را به شما معرفی کنیم تا نحوه ذخیره سازی اطلاعات در هارددیسک را بهتر درک کنید. با دلایل خراب شدن هارددیسک 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 می آورند. دادها به طور مداوم روی پلاترهای چرخان ذخیره می شوند. پلاترها دیسک هایی هستند که از آلومنیوم یا شیشه ساخته کی شوند و یک یا هر رو طرف آن با یک لایه نازک ار مواد مغناطیسی پوشش داده می شود. پلاتر در وسط خود یک حفره دارد که روی یک موتور چرخشی نصب می شود.
اکثر هارددیسک ها با سرعت ۵۴۰۰ یا ۷۲۰۰ دور در دقیقه می چرخند. پلاترها با چند لایه از مواد دیگر پوشش داده می شوند. برای خواندن و نوشتن اطلاعات از دیسک از دو هد نوشتن و خواندن استفاده می شود. هدها در نزیدیک سطح مغناطیسی قرار می گیرند و در واقع به دیسک ها نمی چسبند. گرچه به دلایل مختلفی هد می تواند به دیسک بچسبد که موجب خراش خوردن ماده مغناطیسی و از بین رفتن اطلاعات می شودو
قطعات الکترومکانیکی هارد دیسک
در هارددیسک ها از دو قطعه الکترومکانیکی مختلف استفاده می شود که یکی موتور اسپیندل است که برای چرخش دیسک استفاده می شود و دیگری محرک است که برای قرار دادن هد خواندن و نوشتن در مسیر مورد نظر و حفظ موقعیت هد در طول مسیر استفاده می شود.
موتور اسپیندل
به طور معمول از یک موتور DC برای چرخاندن دیسک های پشته ای استفاده می شود. هاردهایی که دارای عملکرد بالا هستند ۱۰۰۰۰ دور یا بیشتر در دقیقه می چرخند در حالی که اکثر مدل های هارد دسکتاپ و لپ تاپ از سرعت ۵۴۰۰ یا ۷۲۰۰ دور در دقیقه استفاده می کنند.
محرک یا HAS
حرکت هد خواندن و نوشتن بین سطوح مختلف دیسک توسط یک محرک انجام می شود. در حالی که محرک های مورد استفاده در روزهای اول از کابل و قرقره استفاده می کردند. چنین طراحی هایی توسط محرک های هیدرولیکی که در اواخر دهه ۶۰ و اویل دهه ۷۰ معرفی شدند جایگزین شدند. برخی از نسل های اول هارددیسک ها از مورتورهای stepper به عنوان محرک استفاده می کردند. 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 هارددیسک معلق نگه می دارد.
بازوهای محرکی که از فولا یا آلومنیوم ضخیم ساخته می شوند برای نگه داشتن هد خواندن و نوشتن در بالای سطح دیسک مناسب نیستند. یک بازوی کشیده به نام سیستم تعلیق، هد کشویی را حمل می کند. این سیستم تعلیق از ورق های نازک استیل ضد زنگ شاخته شده و به بازوی محرک وصل می شوند. در هارد های امروزی HSA یک حرکت قوسی ( و نه خطی) را دارد. هر اسلایدر هد به سیستم تعلیق وصل می شود.
معمولا در یک هارددیسک تعداد اسلایدرها معادل تعداد سطوح پلاتر است. تمام بازوهای تعلیق به یک قطعه محرک وصل می شوند. نوار اسلایدر روی دیسک چرخان شناور است. سیستم تعلیق نیرویی در اسلایدر ( در جهت داخل دیسک) ایجاد می کند. 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 می شود. 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 می کند. محفظه شامل دو بخش اصلی است ( پوشش بالایی و بیس پلات). تمام قطعات روی بیس پلات مونتاژ می شوند. بعد محفظه با استفاده از واشرهای نصب شده قسمت بالایی را می پوشاند. محیط داخل محفظه باید تمیز باشد. هر ذره در رابط هد دیسک می تواند باعث ایجاد خراش در دست و در نتیجه از بین رفتن اطلاعات شود. به همین دلیل است که مراکز بایزیابی اطلاعات (مانند هارد ریکاوری) از اتاق تمیز یا کلین روم استفاده می کنند.
قطعات الکترونیکی HDD
قطعات اکترونیکی هارددیسک را می توان به دسته های زیر طبقه بندی کرد:
– قطعات الکترونیکی برای خواندن و نوشتن که به عنوان قطعات الکترونیکی کانال شناخته می شوندو
– قطعات الکترونیکی برای چرخش دیسک و قرار گرفتن هد خواندن و نوشتن که به عنوان کانال servo شناخته می شوند.
– 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 می شوند. در نتیجه ما بسیاری از IC ها را در PCB ها یا مدارهای چاپی هارددیسک نمی بینیم.
تکنولوژی ذخیره سازی هارددیسک با همکاری قطعات بالا
همانطور که گفیتم هارددیسک از یک سری دیسک روی هم قرار گرفته ساخته شده است که سطح این دیسک ها با مواد مغناطیسی پوشانده شده اند. هارد با تحت میدان قرار دادن این مواد مغناطیسی اطلاعات را ذخیره می کند. این اطلاعات با چرخش صفحات نوشته می شوند و این کار توسط همان هد خواندن و نوشتن انجام می شود. به ازای هر دیسک یک هد وجود دارد که همه آنها روی یک بازوی مشترک قرار گرفته اند.
همانطور که صفحات به شکل دورانی نی چرخند بازوی محرک هدها را روی یک مسیر منحنی به حرکت در می آورد با این کار هر هد می تواند به تمام سطح صفحه در حال چرخش دسترسی پیدا کند. هد نوشتن در نزدیکی محدوده های مغناطیسی یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کند و آن را تحت تاثیر خود قرار می دهد. هد خواندن و نوشتن روی یک بالشتک هوا که دارای ضخامت چند نانومتری است قرار دارد و این فاصله باعث می شود 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 هارددیسک آشنا کنیم، چنانچه در رابطه با مقاله امروز هارد ریکاوری نظر و یا پیشنهادی دارید می توانید در بخش نظرات زیر با ما در میان بگذارید.
