Статьи
Конструкция винчестера
Винчестеры характеризуются следующими габаритными размерами (формфакторами): горизонтальными — свыше 1,8; 2,5; 3,5; 5,25 дюйма и вертикальными: Full Height 3,25; Half Height 1,63; Low Profile 1 дюйм.Кроме механики накопитель содержит корпус, разъемы и плату электроники (рис. 1).
Рис. 1. Видимые части НЖМД
Крышка корпуса винчестера предохраняет устройство от загрязнения, повреждений, полей электромагнитных излучений (ЭМИ). Под крышкой содержится очень точный (прецизионный) механизм, представленный современными технологиями, которые заимствованы из аэрокосмической отрасли и области точного приборостроения.Крышка винчестера гарантирует устройству герметичность, но не вакуум.Внутри металлического корпуса вращается жестко закрепленный на оси шпиндельного двигателя диск, или пакет, собранный из нескольких дисковых пластин (рис. 2).
Рис. 2 Внутренняя часть НЖМД
В накопителях данные записываются и считываются с дисков универсальными головками. Для каждой поверхности пластины предназначена собственная универсальная головка записи/считывания, которая, читает и записывает. Головки записи/считывания винчестера механически объединены в один узел — блок головок. При выборе любой из головок они одновременно вдвигаются в пакет дисков.Дисковые данные хранятся в дисковом адресном пространстве. Объем дискового пространства составляют емкости дисковых пластин. Система обращается к ним, а следовательно и к дисковому пространству с помощью команд, в которых указываются не адреса ячеек, а номера цилиндров, номера головок и секторов.Таким образом, для обмена данными служит логическая структура диска — цилиндры, дорожки и секторы. Поверхность пакета дисков логически разделена на концентрические дорожки (треки) для записи данных. Все одноименные дорожки пластин можно условно пересечь поверхностями, которые называются цилиндрами (cylinder) (рис. 3).
Рис. 3 Логическая структура записи на диск
Чем больше цилиндров и концентрических дорожек — треков (tracks) и чем выше плотность элементов записи, тем больше информации можно хранить в дисковой памяти.Каждый трек при форматировании (инициализации) дисков разбивается на секторы (sectors), куда записывается вся информация. Число секторов на дорожке (в треке) зависит от технологии записи информации в сектор (т.е. от типа кодирования) и от технологии производства диска.Кроме данных в секторе хранится и служебная информация.Пространство дисковой памяти, не занятое служебной информацией, называется неформатированной емкостью диска (formatless).Емкость дисковых носителей, учитывающая служебные данные, называется форматированной емкостью диска (formatted).Неформатированная емкость всегда выше и ее указывают поставщики компьютерных компонентов. Форматированную же емкость учитывают грамотные пользователи, которые не хотят пускать деньги на ветер за неиспользуемое дисковое пространство.
Крепление шпиндельного двигателя
Угловая скорость вращения шпиндельных двигателей дисководов — 5400, 7200, 10 ООО, 12 ООО, 15 ООО об/мин. Ось двигателя крепится к корпусу посредством подшип-ников. Ранее, когда применялись металлические шарикоподшипники, часто можно бы-ло наблюдать:
• произвольные колебания оси, связанные с износом и неточностью изготовления шариков;
• быстрый износ металла;
• вибрацию.
Современные гидродинамические подшипники FDB (Fluid Dynamic Bearing) лишены недостатков, присущих шарикоподшипникам. Рабочие поверхности гидродинамиче-ского подшипника не содержат механических контактов типа металл-металл. Они разделены не шариками, а специальной масляной пленкой, которая демпфирует внутренние и внешние колебания, амортизирует удары, снижает уровень шума и обеспечивает подшипнику практически неограниченный срок службы.Воздух от избыточного давления, вызванного вращением двигателя, выводится наружу корпуса через миниатюрный клапан, позволяющий выровнять внутреннее и внешнее давление. Внутренние потоки воздуха перегоняются через специальный барометрический фильтр (Рис. 4).
Рис. 4. Циркуляция потоков воздуха в корпусе винчестера
На съемной плате электроники (рис.1) смонтированы контроллер интерфейса диска, процессор (иногда их может быть несколько), флэш-память BIOS с программой управления дисководом, буферная память, сервологика, логика считывания. Часть программы управления дисководом записана непосредственно на диске.
Разъемы
В НЖМД вмонтированы следующие разъемы (рис. 6):
• интерфейсный разъем (или разъемы);
• разъем питания;
• разъем (или зажим) для заземления (необязательно);
• поле перемычек (необязательно).
Рис. 6. Разьем SATA на НЖМД
Наибольшее значение имеют интерфейсные разъемы, потому что через них передаются данные и команды в накопитель и обратно. Многие стандарты интерфейсов предусматривают подключение нескольких накопителей к одному кабелю (шине). В этом случае их должно быть не менее двух; в интерфейсе SCSI, например, допускается подключение до 15 устройств.Для большинства устройств НЖМД используются два напряжения питания — 5 и 12 В. От источника 12 В питается схема управления шпиндельным двигателем и привод головок, а напряжение 5 В поступает на электронные элементы.Потребление тока от источника 12 В зависит от размеров устройства: чем больше отдельных дисков входит в "пакет" и чем больше диаметр каждого из них, тем большая мощность необходима для приведения дисков в движение. Для получения большей скорости вращения дисков необходимо также увеличить и мощность.Зажим заземления необходим для обеспечения надежного контакта между общим проводом накопителя и корпусом системы. В компьютерах, где накопители крепятся непосредственно к корпусу с помощью металлических винтов, специальный провод заземления не нужен. В некоторых компьютерах накопители монтируются на пластмассовых или стеклотекстолитовых направляющих, которые электрически изолируют корпус накопителя от корпуса системы. В этом случае накопители обязательно нужно соединить дополнительным проводом, подключаемым к упомянутому зажиму.
Копирование
материалов возможно только c разрешения редакции.
В противном случае это будет называться уже другим
словом.
