• هارد دیسک (ذخیره سازی مغناطیسی، هارد دیسک، هارد دیسک). دستگاه و اصل عملکرد هارد دیسک

    هارد دیسک ها

    توسط دانش آموز انجام می شود
    گروه های 40-101B.
    کریموف K.R.
    معلم:
    Usov P.A.

    1. اصل کار هارد دیسک.. 3

    2. دستگاه دیسک.. 5

    3. عملیات هارد دیسک.. 10

    4. حجم، سرعت و زمان دسترسی.. 12

    5. رابط های هارد .. 14

    6. هارد اکسترنال .. 16

    اصل سخت کار کندیسک

    هارد دیسک یکی از پیشرفته ترین و پیچیده ترین دستگاه های یک کامپیوتر شخصی مدرن است. دیسک های آن قادر به نگهداری چندین مگابایت اطلاعات ارسال شده با سرعت بالا هستند. در حالی که تقریباً همه اجزای رایانه بی صدا هستند، هارد دیسک غر می‌زند و می‌چرخد، که آن را به یکی از معدود دستگاه‌های رایانه‌ای تبدیل می‌کند که شامل اجزای مکانیکی و الکترونیکی است.

    اصول اولیه عملکرد دیسک سخت از زمان پیدایش آن تغییر چندانی نکرده است. دستگاه هارد دیسک بسیار شبیه به یک پخش کننده ضبط معمولی است. فقط در زیر بدنه می‌توان چندین صفحه روی یک محور مشترک نصب کرد و سرها می‌توانند اطلاعات هر دو طرف هر صفحه را به طور همزمان بخوانند. سرعت چرخش صفحات (برای برخی مدل ها به 15000 دور در دقیقه می رسد) ثابت بوده و یکی از مشخصه های اصلی می باشد. سر در امتداد صفحه با فاصله ثابتی از سطح حرکت می کند. هر چه این فاصله کمتر باشد، دقت خواندن اطلاعات بیشتر می شود و تراکم ثبت اطلاعات بیشتر می شود. با نگاهی به هارد دیسک، تنها چیزی که می بینید یک قاب فلزی جامد است. کاملاً آب بندی شده و درایو را از ذرات گرد و غبار محافظت می کند که در صورت ورود به شکاف باریک بین هد و سطح دیسک می تواند به لایه حساس مغناطیسی آسیب برساند و دیسک را از کار بیاندازد. علاوه بر این، کیس از درایو در برابر تداخل الکترومغناطیسی محافظت می کند. داخل کیس تمام مکانیزم ها و برخی قطعات الکترونیکی وجود دارد. مکانیسم ها خود دیسک ها هستند که اطلاعات روی آنها ذخیره می شود، هدهایی که اطلاعات را از روی دیسک ها می نویسند و می خوانند و همچنین موتورهایی هستند که همه آنها را به حرکت در می آورند. دیسک یک صفحه گرد با سطح بسیار مسطح است که اغلب از آلومینیوم، کمتر از سرامیک یا شیشه ساخته شده و با یک لایه فرومغناطیسی نازک پوشیده شده است. دیسک ها ساخته می شوند. بسیاری از درایوها از لایه ای از اکسید آهن (که نوار مغناطیسی معمولی را می پوشاند) استفاده می کنند. جدیدترین مدل هاهارد دیسک ها با لایه ای از کبالت با ضخامت حدود ده میکرون کار می کنند. چنین پوششی بادوام تر است و علاوه بر این، می تواند تراکم ضبط را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. فناوری استفاده از آن نزدیک به فناوری مورد استفاده در تولید مدارهای مجتمع است.

    تعداد دیسک ها می تواند متفاوت باشد - از یک تا پنج، تعداد سطوح کار، به ترتیب، دو برابر بیشتر است (دو روی هر دیسک). مورد دوم (و همچنین مواد مورد استفاده برای پوشش مغناطیسی) ظرفیت هارد دیسک را تعیین می کند. گاهی اوقات از سطوح بیرونی دیسک های بیرونی (یا یکی از آنها) استفاده نمی شود، که این امکان کاهش ارتفاع درایو را فراهم می کند، اما تعداد سطوح کار کاهش می یابد و ممکن است فرد باشد.

    سرهای مغناطیسی اطلاعات را روی دیسک می خوانند و می نویسند. اصل ضبط به طور کلی شبیه به آنچه در یک ضبط صوت معمولی استفاده می شود است. اطلاعات دیجیتالبه یک جریان الکتریکی متناوب تبدیل می شود که به سر مغناطیسی می رسد و سپس به دیسک مغناطیسی منتقل می شود، اما در حال حاضر به شکل یک میدان مغناطیسی است که دیسک می تواند درک کند و "به خاطر بسپارد". پوشش مغناطیسی دیسک مجموعه ای از نواحی ریز مغناطیسی خود به خودی (خود به خودی) است. برای وضوح، تصور کنید که دیسک با لایه ای از سوزن های قطب نمای بسیار کوچک پوشیده شده است طرف های مختلف. چنین ذرات فلشی دامنه نامیده می شوند. تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی خارجی، میدان های مغناطیسی خود دامنه ها مطابق با جهت آن جهت گیری می شوند. پس از پایان عمل میدان خارجی، مناطق مغناطیسی باقیمانده بر روی سطح دیسک تشکیل می شود. به این ترتیب اطلاعات نوشته شده روی دیسک حفظ می شود. نواحی مغناطیسی باقیمانده، هنگامی که دیسک در مقابل شکاف سر مغناطیسی می چرخد، نیروی الکتروموتوری را در آن القا می کند که بسته به بزرگی مغناطیسی متفاوت است. بسته دیسکی که بر روی یک محور دوکی نصب شده است، توسط یک موتور ویژه که به صورت فشرده در زیر آن قرار دارد، هدایت می شود. سرعت چرخش دیسک ها معمولا 7200 دور در دقیقه است. به منظور کاهش زمان لازم برای وارد شدن درایو به حالت کارکرد، موتور در حالت روشن مدتی در حالت اجباری کار می کند. بنابراین منبع تغذیه کامپیوتر باید حاشیه ای برای پیک قدرت داشته باشد. حالا در مورد کار سرها. آنها با کمک یک موتور پله ای دقیق حرکت می کنند و همانطور که گفته شد در فاصله کسری از میکرون از سطح دیسک بدون لمس آن "شناور" می شوند. در نتیجه ثبت اطلاعات، نواحی مغناطیسی روی سطح دیسک ها به شکل دایره های متحدالمرکز تشکیل می شود. به آنها مسیرهای مغناطیسی می گویند. با حرکت، سرها روی هر آهنگ بعدی متوقف می شوند. مجموعه ای از مسیرهایی که یکی زیر دیگری در تمام سطوح قرار گرفته اند، استوانه نامیده می شود. تمام سر درایوها به طور همزمان حرکت می کنند و به سیلندرهایی با همان نام با اعداد یکسان دسترسی پیدا می کنند.

    دستگاه دیسک

    یک هارد دیسک معمولی از یک HDA و یک برد الکترونیکی تشکیل شده است. تمام قطعات مکانیکی در HDA قرار دارند و تمام قطعات الکترونیکی کنترل روی برد قرار دارند، به جز پیش تقویت کننده که در داخل HDA در نزدیکی هدها قرار دارد.

    در زیر دیسک‌ها، موتور صاف است، مانند درایوهای فلاپی، یا در دوک بسته دیسک تعبیه شده است. هنگامی که دیسک ها می چرخند، جریان هوای قوی ایجاد می شود که در اطراف محیط HDA به گردش در می آید و دائماً توسط فیلتری که در یکی از طرفین آن نصب شده تمیز می شود.

    نزدیکتر به سوکت ها، در سمت چپ یا راست اسپیندل، یک موقعیت دهنده چرخشی وجود دارد که تا حدودی یادآور جرثقیل برجی است: در یک طرف محور، سرهای مغناطیسی نازک، بلند و سبک رو به دیسک ها وجود دارد. از سوی دیگر، یک ساقه کوتاه و عظیم تر با سیم پیچ درایو الکترومغناطیسی. هنگامی که راکر پوزیشنر چرخانده می شود، سرها به صورت کمانی بین مرکز و حاشیه دیسک ها حرکت می کنند. زاویه بین محورهای پوزیشنر و دوک به همراه فاصله محور پوزیشنر تا سرها انتخاب می شود تا محور سر در هنگام چرخش تا حد امکان از مسیر مماس منحرف شود.

    در مدل‌های قبلی، راکر روی محور استپر موتور ثابت می‌شد و فاصله بین مسیرها با اندازه پله تعیین می‌شد. در مدل های مدرن از موتور به اصطلاح خطی استفاده می شود که هیچ گسستگی ندارد و نصب در مسیر طبق سیگنال های ثبت شده روی دیسک ها انجام می شود که باعث افزایش قابل توجهی در دقت درایو می شود و تراکم ضبط روی دیسک ها

    سیم پیچ پوزیشنر توسط یک استاتور احاطه شده است که یک آهنربای دائمی است. هنگامی که جریانی با شدت و قطبیت خاص به سیم پیچ اعمال می شود، راکر شروع به چرخش در جهت مناسب با شتاب مربوطه می کند. با تغییر دینامیکی جریان در سیم پیچ، می توانید موقعیت دهنده را در هر موقعیتی تنظیم کنید. چنین سیستم درایو به نام سیم پیچ صدا (کویل صوتی) - به قیاس با مخروط بلندگو.

    به اصطلاح چفت مغناطیسی معمولاً روی ساقه قرار دارد - یک آهنربای دائمی کوچک که در موقعیت داخلی شدید سرها (منطقه فرود - منطقه فرود) به سطح استاتور جذب می شود و بازوی چرخان را در این موقعیت ثابت می کند. . این به اصطلاح موقعیت پارکینگ سرها است که در همان زمان روی سطح دیسک در تماس با آن قرار می گیرند. در تعدادی از مدل های گران قیمت (معمولاً SCSI) یک آهنربای الکتریکی مخصوص برای تعمیر پوزیشنر در نظر گرفته شده است که آرمیچر آن مانع از حرکت راکر در حالت آزاد می شود. اطلاعات در منطقه فرود دیسک ها ثبت نمی شود.

    در فضای آزاد باقی مانده یک پیش تقویت کننده سیگنال گرفته شده از هدها و سوئیچ آنها وجود دارد. پوزیشنر با یک کابل نواری انعطاف پذیر به برد پیش تقویت کننده متصل می شود، با این حال، در برخی از هارد دیسک ها (به ویژه، برخی از مدل های Maxtor AV)، سیم پیچ توسط سیم های تک هسته ای جداگانه تغذیه می شود که در حین کار فعال تمایل به شکستن دارند. HDA با هوای معمولی بدون گرد و غبار تحت فشار اتمسفر پر شده است. در روکش های HDA برخی از هارد دیسک ها، پنجره های کوچک به طور ویژه ساخته شده اند که با یک لایه نازک مهر و موم شده اند، که برای یکسان کردن فشار داخل و خارج عمل می کند. در برخی مدل ها، پنجره با فیلتر قابل نفوذ هوا بسته می شود. در برخی از مدل‌های دیسک‌های سخت، محورهای اسپیندل و پوزیشنر فقط در یک مکان ثابت می‌شوند - در مورد هارد دیسک، در برخی دیگر آنها علاوه بر این با پیچ‌هایی به پوشش HDA متصل می‌شوند. مدل‌های دوم در حین بستن به ریزتغییر شکل حساس‌تر هستند - سفت شدن قوی پیچ‌های بست کافی است تا باعث ناهماهنگی غیرقابل قبول محورها شود. در برخی موارد، چنین سوگیری ممکن است به سختی قابل برگشت یا کاملا غیر قابل برگشت باشد. برد الکترونیکی قابل جابجایی است و از طریق یک یا دو کانکتور با طرح های مختلف به HDA متصل می شود. این برد شامل پردازنده اصلی هارد، رام با برنامه، رم در حال کار، که معمولا به عنوان بافر دیسک استفاده می شود، پردازنده سیگنال دیجیتال (DSP) برای آماده سازی ضبط و پردازش سیگنال های خواندن و منطق رابط است. در برخی از هارد دیسک ها، برنامه پردازنده به طور کامل در ROM ذخیره می شود، در برخی دیگر، قسمت خاصی از آن در قسمت خدمات دیسک ضبط می شود. دیسک ممکن است دارای پارامترهای درایو نیز باشد (مدل، شماره سریالو غیره.). برخی از هارد دیسک ها این اطلاعات را در رام قابل برنامه ریزی مجدد الکتریکی (EEPROM) ذخیره می کنند.

    بسیاری از هارد دیسک ها دارای یک رابط تکنولوژیکی ویژه با یک اتصال دهنده روی برد الکترونیک هستند که از طریق آن، با استفاده از تجهیزات نیمکت، می توانید عملیات خدمات مختلفی را با درایو انجام دهید - آزمایش، قالب بندی، تخصیص مجدد مناطق معیوب و غیره. درایوهای مدرن با نام تجاری Conner دارای یک رابط تکنولوژیکی ساخته شده در استاندارد هستند رابط سریال، که به شما امکان می دهد آن را از طریق یک آداپتور به یک ترمینال الفبایی یا یک پورت COM کامپیوتر متصل کنید. به اصطلاح سیستم مانیتور تست (TMOS) در رام ثبت می شود که دستورات داده شده از ترمینال را درک می کند، آنها را اجرا می کند و نتایج را به ترمینال باز می گرداند. هارد دیسک های اولیه مانند فلاپی دیسک ها با سطوح مغناطیسی تمیز ساخته می شدند. علامت گذاری اولیه (قالب بندی) توسط مصرف کننده بنا به صلاحدید او انجام شده است و می تواند هر چند بار انجام شود. برای مدل های مدرن، علامت گذاری در طول فرآیند تولید انجام می شود. در همان زمان، اطلاعات سروو روی دیسک ها نوشته می شود - علائم ویژه ای که برای تثبیت سرعت چرخش، جستجوی بخش ها و ردیابی موقعیت سرها روی سطوح ضروری است. در گذشته ای نه چندان دور برای ثبت اطلاعات سروو از یک سطح مجزا (اختصاصی) استفاده می شد که بر اساس آن سر تمام سطوح دیگر تنظیم می شد. چنین سیستمی مستلزم استحکام بالایی در چفت و بست سرها بود، به طوری که پس از علامت گذاری اولیه، اختلافی بین آنها وجود نداشته باشد. اکنون اطلاعات سروو در فواصل بین بخش ها (جاسازی شده) ثبت می شود که امکان افزایش ظرفیت مفید بسته و حذف محدودیت در استحکام سیستم متحرک را فراهم می کند. برخی از مدل های مدرن از یک سیستم ردیابی ترکیبی استفاده می کنند - اطلاعات سروو داخلی همراه با یک سطح اختصاصی. در این مورد، تنظیم خشن روی سطح انتخاب شده، و تنظیم خوب - روی علامت های ساخته شده انجام می شود.

    از آنجایی که اطلاعات سروو یک علامت مرجع برای دیسک است، کنترل کننده هارد دیسک قادر به بازیابی آن به تنهایی در صورت آسیب نیست. با قالب‌بندی نرم‌افزاری چنین دیسک سختی، تنها امکان بازنویسی هدرها و چک‌جمع‌های بخش‌های داده وجود دارد.

    در طول علامت گذاری و آزمایش اولیه یک هارد دیسک مدرن در کارخانه، تقریباً همیشه بخش های معیوب یافت می شود که در یک جدول مجدد نقشه برداری ویژه وارد می شوند. در حین کارکرد عادی، کنترلر هارد دیسک این بخش ها را با بخش های یدکی جایگزین می کند، که مخصوصاً برای این منظور در هر مسیر، گروه تراک ها یا ناحیه اختصاصی دیسک قرار می گیرند. با تشکر از این، هارد دیسک جدید ظاهر عدم وجود کامل نقص های سطحی را ایجاد می کند، اگرچه در واقع آنها تقریبا همیشه وجود دارند.

    هنگامی که برق روشن می شود، پردازنده هارد دیسک قطعات الکترونیکی را آزمایش می کند و پس از آن فرمان روشن کردن موتور اسپیندل را صادر می کند. هنگامی که به سرعت بحرانی معینی از چرخش می رسد، چگالی هوای وارد شده توسط سطوح دیسک ها برای غلبه بر نیروی فشار دادن سرها به سطح و بالا بردن آنها به ارتفاع از کسری تا چند میکرون بالاتر از سطوح کافی می شود. از دیسک ها - سرها "شناور" هستند. از این لحظه تا زمانی که سرعت به زیر سر بحرانی می‌رسد، روی یک بالشتک هوا آویزان می‌شوند و به هیچ وجه به سطوح دیسک‌ها دست نمی‌زنند.

    پس از اینکه دیسک ها به سرعت چرخش نزدیک به سرعت اسمی رسیدند (معمولاً 3600، 4500، 5400 یا 7200 دور در دقیقه)، هدها از منطقه پارک خارج می شوند و جستجو برای علائم سروو برای تثبیت دقیق سرعت چرخش آغاز می شود. سپس، اطلاعات از منطقه خدمات خوانده می شود - به ویژه، جدول تخصیص مجدد بخش های معیوب.

    در پایان مقداردهی اولیه، موقعیت دهنده با تکرار روی دنباله مشخص شده از مسیرها آزمایش می شود - در صورت موفقیت آمیز بودن، پردازنده پرچم آمادگی را روی رابط تنظیم می کند و به حالت عملکرد رابط سوئیچ می کند.

    در حین کار، سیستم ردیابی موقعیت هد روی دیسک به طور مداوم کار می کند: یک سیگنال خطا از سیگنال به طور مداوم خوانده می شود که به مدار بازخورد تغذیه می شود که جریان سیم پیچ موقعیت دهنده را کنترل می کند. در نتیجه انحراف سر از مرکز مسیر، سیگنالی در سیم پیچ ظاهر می شود که به دنبال بازگرداندن آن به جای خود است.

    برای مطابقت با سرعت جریان داده ها - در سطح خواندن / نوشتن و رابط خارجی- هارد دیسک ها دارای یک بافر میانی هستند که اغلب به اشتباه کش نامیده می شود و معمولاً چند ده یا صدها کیلوبایت اندازه دارد. در تعدادی از مدل‌ها (مثلاً کوانتومی)، بافر در رم عمومی کار قرار دارد، جایی که ابتدا قسمت همپوشانی سیستم عامل کنترل بارگذاری می‌شود، به همین دلیل است که اندازه بافر واقعی کمتر از مقدار کامل RAM است. 80-90 کیلوبایت با رم 128 کیلوبایت برای کوانتوم). مدل های دیگر (Conner، Caviar) دارای حافظه بافر و رم پردازنده جداگانه هستند.

    هنگامی که برق خاموش می شود، پردازنده با استفاده از انرژی باقی مانده در خازن های برد و یا استخراج آن از سیم پیچ های موتور که در عین حال به عنوان یک ژنراتور عمل می کند، دستور تنظیم پوزیشنر را در موقعیت پارکینگ صادر می کند. که قبل از اینکه سرعت چرخش به کمتر از حد بحرانی برسد زمان لازم برای اجرا دارد. در برخی از هارد دیسک ها (کوانتومی)، این کار توسط یک راکر فنری که بین دیسک ها قرار می گیرد، تسهیل می شود که دائماً فشار هوا را تجربه می کند. هنگامی که جریان هوا ضعیف می شود، راکر علاوه بر این پوزیشنر را به موقعیت پارکینگ فشار می دهد، جایی که با یک چفت ثابت می شود. حرکت سرها به سمت دوک نیز توسط نیروی مرکزگرای ناشی از چرخش دیسک ها تسهیل می شود.

    عملیات هارد دیسک

    اکنون - در واقع در مورد روند هارد دیسک. پس از راه اندازی اولیه الکترونیک و مکانیک، میکروکامپیوتر هارد دیسک به حالت انتظار برای دستورات از کنترلر واقع بر روی برد سیستم یا کارت رابط می رود. پس از دریافت فرمان، هد مورد نظر را روشن می کند، مسیر مورد نظر را با پالس های سروو جستجو می کند، منتظر می ماند تا بخش مورد نظر به هد "به" برسد و اطلاعات را می خواند یا می نویسد. اگر کنترلر درخواست کند که نه فقط یک بخش، بلکه چندین بخش را بخواند، دیسک سخت می تواند در حالت به اصطلاح بلوک، با استفاده از RAM به عنوان بافر و ترکیب خواندن/نوشتن با انتقال اطلاعات به یا از کنترلر، کار کند.

    برای استفاده بهینه از سطح دیسک، به اصطلاح ضبط منطقه (ضبط بیت منطقه ای - ZBR) استفاده می شود که اصل آن این است که در مسیرهای خارجی طولانی (و بنابراین ظرفیت اطلاعاتاطلاعات با تراکم بالاتری نسبت به اطلاعات داخلی ثبت می شود. بیش از یک دوجین یا بیشتر از این مناطق با تراکم ضبط ثابت در کل سطح تشکیل می شود. بر این اساس، سرعت خواندن و نوشتن در مناطق بیرونی بیشتر از مناطق داخلی است. به همین دلیل، فایل‌هایی که نزدیک‌تر به «ابتدای» هارد دیسک قرار دارند، معمولاً سریع‌تر از فایل‌هایی که نزدیک‌تر به «پایان» آن قرار دارند پردازش می‌شوند.

    اکنون در مورد اینکه تعداد فوق العاده زیاد هدهای مشخص شده در پارامترهای هارد دیسک از کجا آمده است. روزی روزگاری، این اعداد - تعداد سیلندرها، هدها و بخش‌های موجود در جاده - واقعاً به معنای پارامترهای فیزیکی واقعی (هندسه) هارد دیسک بودند. با این حال، هنگام استفاده از ZBR، تعداد بخش ها از مسیری به مسیر دیگر متفاوت است، و برای هر دیسک سخت این اعداد متفاوت است - بنابراین، زمانی که هارد دیسک برخی از پارامترهای شرطی را به کنترل کننده می گوید، هندسه منطقی به اصطلاح استفاده می شود. و هنگام دریافت دستورات، خود آدرس های منطقی را به آدرس های فیزیکی تبدیل می کند. در همان زمان، در یک هارد دیسک با هندسه منطقی، به عنوان مثال، 520 سیلندر، 128 هد و 63 بخش (حجم کل - 2 گیگابایت)، به احتمال زیاد دو دیسک - و چهار هد خواندن / نوشتن وجود دارد.

    آخرین نسل هارد دیسک ها از PRML (پاسخ جزئی، حداکثر احتمال) و S.M.A.R.T استفاده می کنند. (تکنولوژی تجزیه و تحلیل و گزارش خود نظارتی - فناوری برای تجزیه و تحلیل و گزارش خود نظارتی). اولین مورد به این دلیل ایجاد شد که در تراکم های ضبط موجود دیگر نمی توان سیگنال را به وضوح و بدون ابهام از سطح دیسک خواند - سطح تداخل و اعوجاج بسیار بالا است. به جای تبدیل مستقیم سیگنال، با مجموعه‌ای از نمونه‌ها مقایسه می‌شود و بر اساس حداکثر شباهت، نتیجه‌گیری در مورد دریافت یک یا آن کلمه رمز گرفته می‌شود - تقریباً به همان روشی که کلماتی را می‌خوانیم که در آنها حروف وجود ندارد یا تحریف شده است.

    هارد دیسکی که فناوری S.M.A.R.T را پیاده سازی می کند، آمار پارامترهای عملکرد خود (تعداد راه اندازی/توقف و ساعات کار، زمان شتاب اسپیندل، خطاهای شناسایی/تصحیح شده و غیره) را که به طور مرتب در رام فلش یا ذخیره می شود، نگه می دارد. در مناطق خدماتی دیسک این اطلاعات در طول عمر هارد دیسک انباشته می شود و می تواند توسط برنامه های تجزیه و تحلیل در هر زمان درخواست شود. می توان از آن برای قضاوت در مورد وضعیت مکانیک، شرایط عملیاتی یا احتمال تقریبی خرابی استفاده کرد.


    اطلاعات مشابه


    برای ضبط روی HDD از روش های FM، مدولاسیون فرکانس اصلاح شده (MFM) و روش RLL استفاده می شود که در آن هر بایت داده به یک کد 16 بیتی تبدیل می شود.

    با روش MFM، چگالی ثبت داده ها در مقایسه با روش FM دو برابر می شود. برای این روش (شکل 14.2)، اگر بیت داده ای که نوشته می شود یک باشد، بیت ساعت قبلی نوشته نمی شود. اگر نوشته شود " 0 "، و بیت قبلی بود " 1 "، سپس سیگنال ساعت و همچنین بیت داده ضبط نمی شود. اما اگر قبلا 0 "کمی ارزش دارد" 0 "، سیگنال همگام سازی ضبط می شود.

    در حال حاضر 3 نوع ورودی وجود دارد:

    روش نوشتن موازی

    در حال حاضر، این رایج ترین فناوری برای ضبط اطلاعات بر روی HDD است. بیت‌های اطلاعات با استفاده از یک سر کوچک ضبط می‌شوند، که با عبور از سطح یک دیسک در حال چرخش، میلیاردها ناحیه گسسته افقی - دامنه‌ها را مغناطیسی می‌کند. هر یک از این مناطق بسته به مغناطش، صفر یا یک منطقی هستند. امروزه دامنه ها آنقدر کوچک می شوند که بحث پایداری آنها حاد است. توسعه بیشتر این فناوری مورد تردید است، بسیاری این روش را تمام شده می دانند. تراکم ضبط با استفاده از این روش در حال حاضر 150 گیگابیت بر اینچ مربع (23 گیگابیت بر سانتی متر مربع) است.

    روش ثبت عمودی

    برای پرداختن به مشکل افزایش تراکم بیشتر، بسیاری از تولیدکنندگان فناوری‌ای را در نظر می‌گیرند که بیت‌هایی از اطلاعات را در حوزه‌های عمودی ذخیره می‌کند. این امکان استفاده از میدان های مغناطیسی قوی تر را فراهم می کند و مساحت مواد مورد نیاز برای ضبط 1 بیت را کاهش می دهد. چگالی ضبط نمونه آزمایشی 200 گیگابیت بر اینچ مربع (31 گیگابیت بر سانتی متر مربع) است، در آینده برنامه ریزی شده است که چگالی را به 400-500 گیگابیت در این مربع (60-75 گیگابیت بر سانتی متر مربع) افزایش دهد.

    روش ثبت مغناطیسی حرارتی

    روش ضبط مغناطیسی حرارتی (Eng. Heat assisted magnetic recording - HAMR) در حال حاضر به طور فعال در حال توسعه است. در این روش از گرمایش نقطه ای دیسک استفاده می شود که به هد اجازه می دهد مناطق بسیار کوچکی از سطح خود را مغناطیسی کند. پس از سرد شدن دیسک، مغناطش "تثبیت می شود". این روشی است که سیگیت و آی‌بی‌ام برای دستیابی به چگالی 4 ترابیت بر ثانیه در هر متر مربع استفاده می‌کنند. اینچ (620 گیگابیت بر ثانیه در هر سانتی متر مربع). این امر امکان ساخت هارد دیسک 3.5 اینچی با ظرفیت 25 ترابایت را فراهم می کند. به عنوان علامت حداکثر چگالی، مقدار 100 ترابیت بر ثانیه در هر متر مربع است. اینچ (حدود 15 ترابایت در هر سانتی متر مربع)، که مربوط به 0.65-Pb (پتابایت) حجم در ضریب فرم 3.5 اینچی است.

    فرمت ضبط اطلاعات روی هارد دیسک

    HDD معمولاً از فرمت های داده با تعداد ثابت بخش در هر تراک (17، 34 یا 52) و با حجم داده در هر بخش 512 یا 1024 بایت استفاده می کند. بخش ها با یک نشانگر مغناطیسی مشخص می شوند.

    فرمت داده های خاص توسط پیکربندی نرم افزار داخلی رایانه شخصی و مشخصات آداپتور درایو تعیین می شود. ساختار قالب (شکل 14.3) مشابه ساختار مورد استفاده در NGMD است.

    شروع هر بخش با یک نشانگر آدرس نشان داده می شود. در ابتدای شناسه و فیلد داده، بایت های همگام سازی برای همگام سازی طرح تخصیص داده آداپتور HDD نوشته می شود. شناسه بخش حاوی آدرس دیسک در بسته است که با کدهای شماره سیلندر، سر و بخش نمایش داده می شود. برخلاف HDD، بایت های مقایسه و پرچم علاوه بر این به شناسه در HDD اضافه می شوند. بایت مقایسه همان عدد را برای هر بخش نشان می دهد که با کمک آن خواندن صحیح شناسه انجام می شود. بایت پرچم حاوی یک پرچم است - نشانگر وضعیت مسیر (اصلی یا یدکی، خوب یا معیوب).

    زمانی که شناسه بخش نوشته می شود، بایت های کنترلی یک بار در قسمت شناسه و هر بار که هر داده جدید نوشته می شود، در فیلد داده نوشته می شود. بایت های کنترل در هارد دیسک نه تنها برای تعیین، بلکه برای تصحیح خطاهای خواندن در نظر گرفته شده است. رایج ترین آنها کدهای اصلاحی چند جمله ای هستند. استفاده از کدهای خاص به اجرای مدار آداپتور بستگی دارد.

    قبل از استفاده از هارد دیسک، باید باشد قالب بندی اولیه- رویه ای که تحت کنترل یک برنامه خاص انجام می شود که طی آن اطلاعات سرویس روی بسته دیسک نوشته می شود و مناسب بودن فیلدهای داده بررسی می شود.

    اخیراً شرکت ها از آن استفاده می کنند قالب بندی تطبیقی. ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که هر نمونه از درایو به طور جداگانه در کارخانه به گونه ای پیکربندی شده است که بهترین عملکرد و قابلیت اطمینان را ارائه دهد. برای انجام این کار، هر جفت دیسک مونتاژ شده «سطح هد پلاتر» برای تعیین ویژگی‌های عملکرد آزمایش می‌شود، و سپس هر طرف صفحه مغناطیسی به‌صورت جداگانه قالب‌بندی می‌شود (در مسیرها و بخش‌ها مشخص می‌شود) تا بهترین عملکرد را در زمانی که کار با این سر خاص در نتیجه، چگالی خطی ضبط در هر طرف هر بشقاب ممکن است با صفحه مجاور مطابقت نداشته باشد.

    پنج بازه مختلف در هارد دیسک برای همگام سازی فرآیندهای الکترونیکی خواندن و نوشتن و برای کنترل عملکرد اجزای الکترومکانیکی درایو استفاده می شود.

    در نتیجه قالب بندی اولیه، مکان بخش ها مشخص می شود و اعداد منطقی آنها تنظیم می شود. از آنجایی که سرعت چرخش دیسک بسیار بالا است، برای اطمینان از حداقل تعداد چرخش دیسک هنگام دسترسی به بخش های متوالی، بخش هایی با اعداد متوالی N سکتور فیزیکی از هم جدا می شوند (شکل 14.4).

    به وقتی دیسک فرمت می شود، تعداد بخش ها تنظیم می شود. نسبت چرخش 6:1، 3:1 و 1:1 است. جدیدترین مدل‌های HDD از نسبت‌های 1:1 استفاده می‌کنند و کنترل‌کننده‌های آن‌ها اطلاعات یک آهنگ کامل را از دیسک در یک تکرار می‌خوانند و سپس آن را در حافظه بافر ذخیره می‌کنند. هنگامی که از حافظه بافر درخواست می شود، اطلاعات از قبل از بخش های مورد نیاز منتقل می شود.

    هر تراک روی دیسک به همان تعداد بخش تقسیم می‌شود، بنابراین بخش‌هایی در مسیرهایی که به مسیر صفر نزدیک‌تر هستند، کوچک‌تر هستند. برای ثبت چنین بخش هایی

    میدان های مغناطیسی با شدت بیشتر استفاده می شود ( غرامت بنویس). تعداد سطوح دیسک (سر)، تعداد سیلندرها (تراک) و نقطه ای که جبران نوشتن در آن شروع می شود پارامترهایی برای سفارشی سازیکنترلر HDD

    میانگین زمان دسترسیبه اطلاعات روی HDD است

    t cf \u003d t n +0.5 / F + t تبادل، (14.1)

    جایی که t n میانگین زمان موقعیت یابی است. F - سرعت چرخش دیسک؛ t تبادل - زمان مبادله. زمان مبادله به سخت افزار کنترلر و نوع رابط آن، وجود یک بافر کش داخلی، الگوریتم رمزگذاری داده دیسک و نسبت میانی بستگی دارد.

    یک هارد دیسک مدرن (HDD) در داخل چگونه به نظر می رسد؟ چگونه آن را جدا کنیم؟ نام قطعات چیست و در مکانیزم ذخیره سازی اطلاعات عمومی چه وظایفی را انجام می دهند؟ پاسخ به این سؤالات و سؤالات دیگر را می توانید در زیر مشاهده کنید. علاوه بر این، ما رابطه بین اصطلاحات روسی و انگلیسی را که اجزای هارد دیسک را توصیف می کنند نشان خواهیم داد.

    برای وضوح، بیایید نگاهی به درایو 3.5 اینچی SATA بیندازیم. این یک ترابایت کاملاً جدید Seagate ST31000333AS خواهد بود. بیایید خوکچه هندی خود را بررسی کنیم.


    صفحه پیچ سبز رنگ با الگوی مسیر قابل مشاهده، برق و کانکتورهای SATA، برد الکترونیک یا برد کنترل (Printed Circuit Board, PCB) نامیده می شود. عملکردهای کنترل الکترونیکی هارد دیسک را انجام می دهد. کار آن را می‌توان با قرار دادن داده‌های دیجیتال در چاپ‌های مغناطیسی و بازشناسی آن در صورت تقاضا مقایسه کرد. به عنوان مثال، به عنوان یک کارمند سخت کوش با متون روی کاغذ. قاب آلومینیومی مشکی و محتویات آن HDA (هد و دیسک مونتاژ، HDA) نامیده می شود. در بین متخصصان، مرسوم است که آن را "بانک" می نامند. بدنه بدون محتویات را HDA (پایه) نیز می‌گویند.

    حالا بیایید برد مدار چاپی را برداریم (به یک پیچ گوشتی ستاره T-6 نیاز دارید) و اجزای قرار گرفته روی آن را بررسی کنیم.


    اولین چیزی که توجه شما را جلب می کند یک تراشه بزرگ است که در وسط قرار دارد - سیستم روی تراشه (System On Chip، SOC). دارای دو جزء اصلی است:

    1. واحد پردازش مرکزی که تمامی محاسبات را انجام می دهد (Central Processor Unit, CPU). این پردازنده دارای پورت های ورودی-خروجی (پورت های IO) برای کنترل سایر اجزای واقع بر روی برد مدار چاپی و انتقال داده ها از طریق رابط SATA است.
    2. کانال خواندن/نوشتن دستگاهی است که سیگنال آنالوگ دریافتی از هدها را در حین عملیات خواندن به داده های دیجیتال تبدیل می کند و در طول عملیات نوشتن، داده های دیجیتال را به سیگنال آنالوگ رمزگذاری می کند. همچنین موقعیت سرها را کنترل می کند. به عبارت دیگر هنگام نوشتن تصاویر مغناطیسی ایجاد می کند و هنگام خواندن آنها را تشخیص می دهد.

    تراشه حافظه یک حافظه DDR SDRAM معمولی است. مقدار حافظه، اندازه کش هارد دیسک را تعیین می کند. این برد مدار دارای 32 مگابایت حافظه DDR سامسونگ است که در تئوری به درایو 32 مگابایت کش می دهد (و این دقیقاً همان مقداری است که در مشخصات هارد دیسک ذکر شده است) اما این کاملاً درست نیست. واقعیت این است که حافظه به طور منطقی به حافظه بافر (حافظه کش) و حافظه سیستم عامل (سیرم افزار) تقسیم می شود. پردازنده برای بارگذاری ماژول های سیستم عامل به مقداری حافظه نیاز دارد. تا آنجا که مشخص است، تنها سازنده HGST مقدار واقعی حافظه پنهان را در برگه مشخصات فهرست می کند. در مورد بقیه دیسک‌ها، ما فقط می‌توانیم اندازه واقعی حافظه پنهان را حدس بزنیم. در مشخصات ATA، کامپایلرها محدودیت تعیین شده در نسخه های قبلی را که برابر با 16 مگابایت بود، گسترش ندادند. بنابراین برنامه ها نمی توانند بیشتر از حداکثر حجم نمایش داده شوند.

    تراشه بعدی یک موتور اسپیندل و کنترلر سیم پیچ صوتی است که یونیت سر را حرکت می دهد (کنترل کننده موتور کویل صوتی و کنترل کننده موتور اسپیندل، کنترل کننده VCM & SM). در اصطلاح متخصصان، این یک "پیچش" است. علاوه بر این، این تراشه منابع تغذیه ثانویه قرار گرفته بر روی برد را کنترل می کند که از آن پردازنده و تراشه پیش تقویت کننده-سوئیچینگ (پیش تقویت کننده، پری آمپلی فایر) واقع در HDA تغذیه می شود. این مصرف کننده اصلی انرژی روی برد مدار چاپی است. چرخش دوک و حرکت سرها را کنترل می کند. همچنین با قطع برق، موتور توقف را به حالت تولید سوئیچ می کند و انرژی دریافتی را برای پارک صاف سرهای مغناطیسی به سیم پیچ صوتی می رساند. هسته کنترلر VCM می تواند حتی در 100 درجه سانتیگراد کار کند.

    بخشی از برنامه کنترل (سیستم افزار) دیسک در حافظه فلش ذخیره می شود (در شکل مشخص شده است: Flash). هنگامی که برق به دیسک اعمال می شود، میکروکنترلر ابتدا یک رام بوت کوچک را در داخل خود بارگذاری می کند و سپس محتویات تراشه فلش را در حافظه بازنویسی می کند و شروع به اجرای کد از رم می کند. بدون کد صحیح بارگذاری شده، درایو حتی نمی خواهد موتور را روشن کند. اگر تراشه فلش روی برد نباشد، در میکروکنترلر تعبیه شده است. در درایوهای مدرن (جایی از سال 2004 و جدیدتر، اما هارد دیسک های سامسونگ با برچسب های سیگیت استثنا هستند)، فلش مموری حاوی جداول با مکانیک و کدهای تنظیمات هد است که برای این HDA منحصر به فرد است و مناسب دیگری نیست. بنابراین، عملیات "کنترل کننده انتقال" همیشه یا با این واقعیت به پایان می رسد که دیسک "در BIOS شناسایی نشده است" یا با نام داخلی کارخانه تعیین می شود، اما هنوز به داده ها دسترسی نمی دهد. برای درایو Seagate 7200.11 مورد بررسی، از دست دادن محتویات اصلی فلش مموری منجر به از دست دادن کامل دسترسی به اطلاعات می شود، زیرا امکان برداشت یا حدس زدن تنظیمات وجود نخواهد داشت (در هر صورت، چنین تکنیکی است. برای نویسنده شناخته شده نیست).

    در کانال یوتیوب R.Lab چندین نمونه از لحیم کاری مجدد یک برد از یک برد معیوب به یک برد وجود دارد:
    PC-3000 HDD Toshiba MK2555GSX تعویض PCB
    PC-3000 HDD Samsung HD103SJ PCB تعویض

    سنسور شوک به لرزش هایی که برای دیسک خطرناک است واکنش نشان می دهد و سیگنالی در مورد آن به کنترلر VCM ارسال می کند. VCM بلافاصله هدها را پارک می کند و می تواند از چرخش دیسک جلوگیری کند. از نظر تئوری، این مکانیسم باید درایو را از آسیب اضافی محافظت کند، اما در عمل کار نمی کند، بنابراین دیسک ها را رها نکنید. حتی هنگام افتادن، موتور اسپیندل ممکن است گیر کند، اما بعداً در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد. در برخی از دیسک ها، سنسور لرزش دارای حساسیت افزایش یافته است و به کوچکترین لرزش های مکانیکی واکنش نشان می دهد. داده های دریافتی از سنسور به کنترلر VCM اجازه می دهد تا حرکت هدها را اصلاح کند. علاوه بر اصلی، دو سنسور ارتعاش اضافی روی چنین دیسک هایی نصب شده است. روی برد ما، سنسورهای اضافی لحیم نشده اند، اما مکان هایی برای آنها وجود دارد - آنها در شکل به عنوان "سنسور لرزش" نشان داده شده اند.

    یک دستگاه محافظ دیگر روی برد وجود دارد - سرکوب ولتاژ گذرا (TVS). از برد در برابر نوسانات برق محافظت می کند. در حین افزایش برق، TVS می سوزد و یک اتصال کوتاه به زمین ایجاد می کند. این برد دارای دو تلویزیون 5 و 12 ولت می باشد.

    وسایل الکترونیکی درایوهای قدیمی کمتر یکپارچه شده بودند و هر عملکرد به یک یا چند تراشه تقسیم می شد.


    اکنون HDA را در نظر بگیرید.


    در زیر برد، کنتاکت های موتور و هدها قرار دارد. علاوه بر این، یک سوراخ کوچک و تقریبا نامحسوس (سوراخ تنفس) روی کیس دیسک وجود دارد. این به یکسان کردن فشار کمک می کند. بسیاری از مردم فکر می کنند که در داخل هارد دیسک خلاء وجود دارد. در واقع اینطور نیست. هوا برای برخاستن آیرودینامیکی سرها در بالای سطح مورد نیاز است. این سوراخ به دیسک اجازه می دهد تا فشار داخل و خارج محفظه را یکسان کند. با داخلاین سوراخ توسط یک فیلتر تنفسی پوشیده شده است که ذرات گرد و غبار و رطوبت را به دام می اندازد.

    حالا بیایید به داخل محوطه نگهداری نگاه کنیم. درپوش دیسک را بردارید.


    درب خود چیز خاصی نیست. این فقط یک صفحه فولادی با یک واشر لاستیکی برای جلوگیری از ورود گرد و غبار است. در نهایت، پر کردن منطقه مهار را در نظر بگیرید.


    اطلاعات بر روی دیسک ها، که به آنها "پنکیک"، سطوح مغناطیسی یا صفحات (صفحات) نیز گفته می شود، ذخیره می شود. داده ها در هر دو طرف ثبت می شود. اما گاهی اوقات هد در یکی از طرفین نصب نمی شود و یا هد به صورت فیزیکی وجود دارد اما در کارخانه از کار افتاده است. در عکس صفحه بالایی را می بینید که مربوط به بالاترین شماره سر است. صفحات از آلومینیوم یا شیشه صیقلی ساخته شده اند و با چندین لایه از ترکیبات مختلف از جمله یک ماده فرومغناطیسی پوشیده شده اند که در واقع داده ها روی آن ذخیره می شود. بین صفحات، و همچنین بالای بالای آنها، ما می بینیم درج های ویژه، جدا کننده یا جداکننده (دمپر یا جداکننده) نامیده می شود. آنها برای یکسان کردن جریان هوا و کاهش نویز صوتی مورد نیاز هستند. به عنوان یک قاعده، آنها از آلومینیوم یا پلاستیک ساخته شده اند. جداکننده‌های آلومینیومی در خنک‌کردن هوای داخل محوطه با موفقیت‌تر عمل می‌کنند. در زیر نمونه ای از مدل جریان هوا در داخل HDA آورده شده است.


    نمای جانبی صفحات و جداکننده ها.


    هدهای خواندن و نوشتن (هد) در انتهای براکت های هد یونیت مغناطیسی یا HSA (Head Stack Assembly، HSA) نصب می شوند. منطقه پارکینگ ناحیه ای است که سر یک دیسک سالم باید در هنگام توقف اسپیندل قرار داشته باشد. همانطور که در عکس مشخص است، با استفاده از این دیسک، منطقه پارکینگ به اسپیندل نزدیکتر است.


    در برخی از درایوها، پارکینگ در مکان های پارکینگ پلاستیکی ویژه ای که در خارج از صفحات قرار دارند انجام می شود.


    پد پارکینگ 3.5 اینچی وسترن دیجیتال

    اگر هدها در داخل صفحات پارک شده باشند، برای برداشتن بلوک سرهای مغناطیسی به ابزار خاصی نیاز است؛ بدون آن، جدا کردن BMG بدون آسیب بسیار دشوار است. برای پارک خارجی می توانید لوله های پلاستیکی با اندازه مناسب را بین سرها قرار داده و بلوک را جدا کنید. اگرچه برای این کیس کش هم وجود دارد، اما طراحی ساده تری دارند.

    هارد دیسک یک مکانیسم موقعیت یابی دقیق است و برای آن عملکرد عادیهوای بسیار تمیز مورد نیاز است. در حین استفاده، ذرات میکروسکوپی فلز و گریس ممکن است در داخل هارد دیسک ایجاد شود. برای تمیز کردن فوری هوای داخل دیسک یک فیلتر چرخش وجود دارد. این یک دستگاه با تکنولوژی بالا است که به طور مداوم کوچکترین ذرات را جمع آوری و به دام می اندازد. فیلتر در مسیر جریان های هوای ایجاد شده در اثر چرخش صفحات قرار دارد


    حالا بیایید آهنربای بالایی را برداریم و ببینیم زیر آن چه چیزی پنهان شده است.


    هارد دیسک ها از آهنرباهای نئودیمیوم بسیار قوی استفاده می کنند. این آهنرباها به قدری قدرتمند هستند که می توانند 1300 برابر وزن خود را بلند کنند. بنابراین انگشت خود را بین آهنربا و فلز یا آهنربای دیگر قرار ندهید - ضربه بسیار حساس خواهد بود. این عکس محدود کننده های BMG را نشان می دهد. وظیفه آنها محدود کردن حرکت سرها و رها کردن آنها روی سطح صفحات است. محدود کننده های BMG مدل های مختلفترتیب متفاوتی دارند، اما همیشه دو مورد از آنها وجود دارد، آنها در تمام هارد دیسک های مدرن استفاده می شوند. در درایو ما، محدود کننده دوم در آهنربای پایین قرار دارد.

    در اینجا چیزی است که می توانید در آنجا ببینید.


    همچنین در اینجا سیم پیچ (کویل صوتی) را می بینیم که بخشی از بلوک سرهای مغناطیسی است. سیم پیچ و آهنربا درایو VCM (موتور سیم پیچ صوتی، VCM) را تشکیل می دهند. درایو و بلوک سرهای مغناطیسی یک موقعیت دهنده (محرک) را تشکیل می دهند - دستگاهی که سرها را حرکت می دهد.

    یک قطعه پلاستیکی سیاه رنگ با شکل پیچیده، چفت (عملگر) نامیده می شود. در دو نوع مغناطیسی و هوا (قفل هوا) موجود است. مغناطیسی مانند یک چفت مغناطیسی ساده عمل می کند. رهاسازی با اعمال یک ضربه الکتریکی انجام می شود. پس از اینکه موتور اسپیندل به اندازه کافی برای فشار هوا بالا رفت، BMG را آزاد می کند تا فشار هوا از مسیر سیم پیچ صدا خارج شود. چفت از هدها در برابر پرواز خارج از سرها به داخل منطقه کار محافظت می کند. اگر به دلایلی چفت با عملکرد خود مقابله نکرد (دیسک در حالی که روشن بود افتاد یا ضربه خورد) ، سرها به سطح می چسبند. برای دیسک های 3.5 اینچی، گنجاندن بعدی به دلیل قدرت بیشتر موتور به سادگی سرها را جدا می کند. اما در 2.5 "قدرت موتور کمتر است و شانس بازیابی اطلاعات با رهاسازی سرهای بومی" از اسارت "بسیار زیاد است.

    حالا بیایید بلوک سرهای مغناطیسی را برداریم.


    دقت و نرمی حرکت BMG توسط یک بلبرینگ دقیق پشتیبانی می شود. بزرگترین قسمت BMG که از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است معمولاً براکت یا راکر (بازو) نامیده می شود. در انتهای راکر سرهایی روی تعلیق فنری قرار دارند (Heads Gimbal Assembly, HGA). معمولا سر و بازوها توسط سازندگان مختلف عرضه می شوند. یک کابل انعطاف پذیر (مدار چاپی منعطف، FPC) به پدی می رود که با برد کنترل جفت می شود.

    اجزای BMG را با جزئیات بیشتری در نظر بگیرید.

    یک سیم پیچ متصل به یک کابل.


    یاتاقان.


    عکس زیر مخاطبین BMG را نشان می دهد.


    واشر (واشر) محکم بودن اتصال را تضمین می کند. بنابراین، هوا تنها از طریق سوراخ یکسان سازی فشار می تواند به داخل دیسک و یونیت سر وارد شود. کنتاکت های روی این دیسک با لایه نازکی از طلا پوشانده شده اند تا از اکسید شدن جلوگیری شود. اما در کنار برد الکترونیک، اغلب اکسیداسیون رخ می دهد که منجر به اختلال در عملکرد HDD می شود. با پاک کن (پاک کن) می توانید اکسیداسیون را از روی کنتاکت ها پاک کنید.


    این یک طرح راکر کلاسیک است.


    به قطعات کوچک سیاه رنگ در انتهای آویزهای فنری لغزنده می گویند. بسیاری از منابع نشان می دهند که لغزنده ها و سرها یکی هستند. در واقع اسلایدر با بالا بردن سر از سطح به خواندن و نوشتن اطلاعات کمک می کند. دیسک های مغناطیسی. در هارد دیسک های مدرن، هدها در فاصله 5-10 نانومتری از سطح حرکت می کنند. در مقام مقایسه، قطر موی انسان حدود 25000 نانومتر است. اگر ذره ای زیر لغزنده قرار گیرد، می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد سرها به دلیل اصطکاک و خرابی شود، به همین دلیل است که خلوص هوای داخل محفظه بسیار مهم است. همچنین گرد و غبار می تواند باعث ایجاد خراش شود. از آنها، ذرات گرد و غبار جدید، اما از قبل مغناطیسی، تشکیل می شوند که به دیسک مغناطیسی می چسبند و باعث ایجاد خراش های جدید می شوند. این منجر به این واقعیت می شود که دیسک به سرعت با خراش پوشانده می شود یا در اصطلاح "اره" می شود. در این حالت نه لایه نازک مغناطیسی و نه سرهای مغناطیسی دیگر کار نمی کنند و هارد در می زند (دث کلیک).

    عناصر خواندن و نوشتن سر خود در انتهای نوار لغزنده قرار دارند. آنقدر کوچک هستند که فقط با میکروسکوپ خوب دیده می شوند. در زیر نمونه ای از عکس (در سمت راست) از طریق میکروسکوپ و یک نمایش شماتیک (در سمت چپ) از موقعیت نسبی عناصر نوشتاری و خواندنی سر مشاهده می شود.


    بیایید نگاهی دقیق تر به سطح نوار لغزنده بیندازیم.


    همانطور که می بینید سطح لغزنده صاف نیست، شیارهای آیرودینامیکی دارد. آنها به تثبیت ارتفاع پرواز لغزنده کمک می کنند. هوای زیر نوار لغزنده یک بالشتک هوا را تشکیل می دهد (Air Bearing Surface، ABS). بالشتک هوا پرواز لغزنده را تقریباً به موازات سطح پنکیک حفظ می کند.

    در اینجا یک تصویر کشویی دیگر است.


    مخاطبین سر در اینجا به وضوح قابل مشاهده هستند.

    این یکی دیگر از بخش های مهم BMG است که هنوز در مورد آن صحبتی نشده است. به آن پیش تقویت کننده (پیش تقویت کننده، پیش تقویت کننده) می گویند. پیش تقویت‌کننده تراشه‌ای است که هدها را کنترل می‌کند و سیگنال‌هایی را که به آن‌ها یا از آن‌ها می‌آید، تقویت می‌کند.


    پیش تقویت کننده به یک دلیل بسیار ساده مستقیماً در BMG قرار دارد - سیگنالی که از هدها می آید بسیار ضعیف است. در درایوهای مدرن، فرکانس آن بیش از 1 گیگاهرتز است. اگر پری امپ را از ناحیه محفظه خارج کنید، مانند سیگنال ضعیفدر راه رسیدن به صفحه کنترل به شدت محو می شود. نصب آمپلی فایر به طور مستقیم روی سر غیرممکن است، زیرا در حین کار به طور قابل توجهی گرم می شود، که این کار را نمی کند. شغل ممکنتقویت کننده های نیمه هادی، تقویت کننده های لوله خلاء با چنین اندازه های کوچک هنوز اختراع نشده اند.

    آهنگ های بیشتری از پری آمپ به سرها (راست) منتهی می شوند تا به ناحیه مهار (چپ). واقعیت این است که یک هارد دیسک نمی تواند به طور همزمان با بیش از یک هد (یک جفت عنصر نوشتن و خواندن) کار کند. هارد دیسک سیگنال هایی را به پیش تقویت کننده ارسال می کند و هدی را که هارد دیسک در حال حاضر به آن دسترسی دارد انتخاب می کند.

    در مورد هدها کافی است، بیایید دیسک را بیشتر از هم جدا کنیم. جداکننده بالایی را بردارید.

    در اینجا به نظر می رسد.


    در عکس بعدی قسمت محفظه را می بینید که جداکننده بالایی و مجموعه هد آن برداشته شده است.


    آهنربای پایینی نمایان شد.

    حالا حلقه گیره (پلاتر گیره).


    این حلقه پشته صفحات را در کنار هم نگه می دارد و از حرکت آنها نسبت به یکدیگر جلوگیری می کند.

    پنکیک ها بر روی یک دوک نخ ریسی می شوند.


    حالا که چیزی نگهدارنده پنکیک نیست، بیایید پنکیک بالایی را برداریم. این چیزی است که در زیر وجود دارد.


    اکنون مشخص است که چگونه فضای سرها ایجاد می شود - حلقه های فاصله بین پنکیک ها وجود دارد. عکس پنکیک دوم و جداکننده دوم را نشان می دهد.

    حلقه اسپیسر قطعه ای با دقت بالا است که از آلیاژ یا پلیمرهای غیر مغناطیسی ساخته شده است. بیایید آن را برداریم.


    بیایید هر چیز دیگری را از دیسک بیرون بکشیم تا قسمت پایین HDA را بررسی کنیم.


    این همان چیزی است که سوراخ یکسان سازی فشار به نظر می رسد. دقیقا زیر فیلتر هوا قرار دارد. بیایید نگاهی دقیق تر به فیلتر بیندازیم.

    از آنجایی که هوای بیرون لزوماً حاوی گرد و غبار است، فیلتر چندین لایه دارد. بسیار ضخیم تر از فیلتر گردش خون است. گاهی اوقات حاوی ذرات سیلیکاژل برای مقابله با رطوبت هوا است. اما اگر هارد در آب قرار گیرد از طریق فیلتر به داخل کشیده می شود! و این به هیچ وجه به این معنی نیست که آبی که داخل آن است تمیز خواهد بود. نمک ها روی سطوح مغناطیسی متبلور می شوند و به جای صفحات کاغذ سنباده تهیه می شود.

    کمی بیشتر در مورد موتور اسپیندل. به صورت شماتیک، طرح آن در شکل نشان داده شده است.


    یک آهنربای دائمی در داخل هاب دوک ثابت است. سیم پیچ های استاتور، با تغییر میدان مغناطیسی، باعث چرخش روتور می شود.


    دو نوع موتور وجود دارد، با بلبرینگ و با هیدرودینامیک (Fluid Dynamic Bearing، FDB). یاتاقان توپ بیش از 10 سال پیش متوقف شد. این به دلیل این واقعیت است که آنها ضربان بالایی دارند. در یاتاقان های هیدرودینامیکی، خروجی بسیار کمتر است و بسیار ساکت تر است. اما چند نکته منفی نیز وجود دارد. اول، می تواند مربا شود. با توپ، این پدیده رخ نداد. یاتاقان های توپ، در صورت شکست، شروع به ایجاد صدای بلند کردند، اما اطلاعات حداقل به آرامی خوانده می شد. حال در مورد یاتاقان گوه ای باید از ابزار مخصوصی استفاده کنید تا تمامی دیسک ها را جدا کرده و روی یک موتور اسپیندل قابل تعمیر نصب کنید. این عملیات بسیار پیچیده است و به ندرت منجر به بازیابی موفق اطلاعات می شود. یک گوه ممکن است از تغییر موقعیت ناگهانی ناشی از واجد اهمیت زیادنیروی کوریولیس که بر محور اثر می گذارد و باعث خم شدن آن می شود. به عنوان مثال، درایوهای خارجی 3.5 اینچی در جعبه وجود دارد. جعبه به صورت عمودی ایستاده بود، لمس شد، به صورت افقی افتاد. به نظر می رسد که دور پرواز نکرده است؟! اما نه - گوه موتور، و هیچ اطلاعاتی نمی توان به دست آورد.

    ثانیا، روان کننده می تواند از یاتاقان هیدرودینامیکی نشت کند (در آنجا مایع است، مقدار زیادی از آن وجود دارد، برخلاف روان کننده ژل که توسط بلبرینگ ها استفاده می شود) و روی صفحات مغناطیسی قرار گیرد. برای جلوگیری از ورود روان کننده به سطوح مغناطیسی، از روان کننده ای با ذرات دارای خواص مغناطیسی و تله های مغناطیسی آنها را به دام می اندازند. همچنین در اطراف محل نشتی احتمالی از یک حلقه جذب استفاده می کنند. گرمای بیش از حد دیسک به نشت کمک می کند، بنابراین نظارت بر رژیم دمایی عملکرد بسیار مهم است.


    توضیح ارتباط بین اصطلاحات روسی و انگلیسی توسط لئونید وورژف انجام شد.


    به روز رسانی 2018، سرگئی یاتسنکو

    چاپ مجدد یا نقل قول به شرط لینک اصلی مجاز است

    صفحه 2 از 11

    بخش اول. بازیابی فایل ها از هارد دیسک

    فصل 1. یک هارد دیسک چگونه کار می کند و چگونه داده ها روی آن ذخیره می شوند

    کمی در مورد دستگاه هارد دیسک دستگاه HDD مشترک

    هارد دیسک چیست (با توجه به سختگیری - درایو روی دیسکهای سخت)؟ اگر فرصت دیدن آن را نداشتید، بیایید بگوییم که از بیرون مانند یک بلوک فلزی به نظر می رسد. همچنین بسیار بادوام و کاملاً آب بندی شده است. واقعیت این است که فناوری دیسک به قدری نازک است که حتی کوچکترین ذره خارجی که داخل آن قرار می گیرد می تواند عملکرد آن را کاملاً مختل کند. علاوه بر این، برای جلوگیری از یک وضعیت بحرانی، یک فیلتر تمیز کننده در هارد دیسک قرار داده شد. همچنین، قاب هارد دیسک به عنوان محافظ در برابر تداخل الکتریکی عمل می کند. در واقع یک هارد دیسک از دو بخش اصلی تشکیل شده است - مکانیک و الکترونیک. اساس قسمت مکانیکی از صفحات (دیسک) تشکیل شده است که شکل گرد دارند. در واقع، فقط یک دیسک می تواند وجود داشته باشد. همه اینها به ظرفیت کل هارد دیسک بستگی دارد. بر اساس یک نسخه، هارد دیسک به لطف شرکتی که در سال 1973 هارد دیسک مدل 3340 را منتشر کرد، نام خود را "وینچستر" گرفت، که برای اولین بار صفحات دیسک و هدهای خواندن را در یک کیس همه کاره ترکیب کرد. در طول توسعه آن، مهندسان از نام داخلی کوتاه "30-30" استفاده کردند که به معنای دو ماژول (در حداکثر طرح بندی) هر کدام 30 مگابایت بود. کنت هاتون، رهبر پروژه، همزمان با نامگذاری تفنگ شکاری محبوب "Winchester 30-30"، پیشنهاد کرد که این دیسک را "Winchester" بنامیم. در اروپا و ایالات متحده آمریکا، نام "وینچستر" در دهه 1990 از استفاده خارج شد، اما در روسی باقی ماند و وضعیت نیمه رسمی دریافت کرد و در زبان عامیانه کامپیوتری به کلمات "پیچ" (متداول ترین گزینه) کاهش یافت. "وینچ" و "جاروب". صرف نظر از اینکه چه ماده ای به عنوان پایه دیسک استفاده می شود، با یک لایه نازک از ماده ای پوشیده شده است که قادر است پس از قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی خارجی، مغناطش باقی مانده را حفظ کند. این لایه لایه کاری یا مغناطیسی نامیده می شود و اطلاعات ثبت شده در آن ذخیره می شود. رایج ترین آنها هستند انواع زیرلایه کاری:
    اکسید؛
    فیلم نازک؛
    ضد فرومغناطیسی دوگانه (AFC)

    در حال حاضر، نمونه هایی از هارد دیسک ها، متشکل از چهار یا چند صفحه وجود دارد. ترکیب دیسک ها ممکن است متفاوت باشد. آنها از آلومینیوم، شیشه یا سرامیک ساخته شده اند. دو ترکیب آخر عملی تر، اما بسیار گران هستند، و بنابراین از آنها برای ایجاد هارد دیسک های "نخبگان" استفاده می شود. پس از ساخت، صفحات با لایه ای از مواد فرومغناطیسی پوشانده می شوند. از زمان ایجاد اولین هارد دیسک ها، در اینجا از اکسید آهن استفاده شده است. با این حال، این ماده یک نقص قابل توجه داشت. دیسک های پوشش داده شده با این فرومغناطیس مقاومت سایشی کمی داشتند. در این راستا در حال حاضر اکثر تولیدکنندگان از کروم کبالت به عنوان پوشش صفحات استفاده می کنند. مقاومت سایشی این ماده مرتبه ای بالاتر از فرومغناطیس مورد استفاده سال هاست. علاوه بر این، این پوشش بسیار نازک تر است، زیرا توسط کندوپاش اعمال می شود، که به طور قابل توجهی چگالی ضبط را افزایش می دهد. فرومغناطیس به دو طرف دیسک اعمال می شود، بنابراین داده ها در هر دو طرف نیز قرار می گیرند. صفحات روی دوک با فاصله یکسان از یکدیگر قرار می گیرند و به این ترتیب بسته بندی خود را تشکیل می دهند. زیر دیسک ها موتوری وجود دارد که آنها را می چرخاند. سرهای خواندن/نوشتن در دو طرف بشقاب ها قرار می گیرند. آنها به گونه ای چیده شده اند که از لبه دیسک به مرکز آن حرکت کنند. برای این کار، یک موتور ویژه اختصاصی "مسئول" است. الکترونیک تخته ای است که عناصر مختلف "ضروری" برای عملکرد هارد دیسک مانند پردازنده، برنامه کنترل، رم، تقویت کننده نوشتن / خواندن و غیره روی آن قرار می گیرد. هر طرف صفحه به مسیرهایی تقسیم می شود. آنها، به نوبه خود، به بخش. تمام خطوط با قطر یکسان در تمام سطوح یک استوانه را تشکیل می دهند. هارد دیسک های مدرن یک "سیلندر مهندسی" دارند. این شامل اطلاعات سرویس (مدل دیسک، شماره سریال و غیره) است که برای خواندن بیشتر توسط رایانه در نظر گرفته شده است.

    پیش از این، برای اینکه دیسک آماده استفاده باشد، کاربر مجبور بود به اصطلاح قالب بندی سطح پایین را انجام دهد. BIOS حتی یک آیتم مربوطه داشت. اکنون این نشانه گذاری بلافاصله در طول تولید هارد دیسک انجام می شود. نکته این است که در قالب بندی سطح پاییناطلاعات سروو در حال ثبت است. این شامل علائم خاصی است که برای تثبیت سرعت اسپیندل، جستجوی بخش های لازم توسط هدها و همچنین نظارت بر موقعیت سرها روی سطح صفحات مورد نیاز است. اگر فکر می کنید که بخش های "بد" روی هارد دیسک فقط در حین کار ظاهر می شود، در اشتباه هستید. هر هارد دیسکی که به تازگی ایجاد شده است از قبل دارای یک بلوک بد است. بنابراین، با قالب‌بندی سطح پایین، این بلوک‌ها شناسایی می‌شوند و در یک جدول remapping ویژه نوشته می‌شوند. سپس، در حین کار، کنترل کننده هارد دیسک بلوک های معیوب را با بلوک های سالم جایگزین می کند، که مخصوصاً برای چنین اهدافی در حین تولید در نظر گرفته شده است. در درایوهای دیسک سخت، داده‌ها توسط هدهای خواندن/نوشتن جهانی از دایره‌های متحدالمرکز دیسک‌های مغناطیسی دوار (تراک‌ها) که به بخش‌هایی با ظرفیت 512 بایت تقسیم می‌شوند، نوشته شده و خوانده می‌شوند. تراک حلقه ای از داده ها در یک طرف دیسک است. یک آهنگ ضبط روی دیسک برای استفاده به عنوان یک واحد ذخیره سازی بسیار بزرگ است. در بسیاری از درایوها، ظرفیت آن بیش از 100 هزار بایت است و تخصیص چنین بلوکی برای ذخیره یک فایل کوچک بسیار بیهوده است. بنابراین، آهنگ‌های روی دیسک به بخش‌های شماره‌دار تقسیم می‌شوند که بخش‌ها نامیده می‌شوند.

    نحوه کار یک هارد دیسک

    به دلیل اختصاصی بودن آن، در حین کارکرد هارد، تماس مستقیم هدهای مغناطیسی با سطح صفحات وجود ندارد. به گونه ای دیگر می توان گفت: تماس «مثل مرگ» است. طراحی سرها به گونه ای طراحی شده است که به شما امکان می دهد بالای سطح صفحات شناور شوید. موتور اسپیندل را با چنان سرعتی (تا 15000 دور در دقیقه) می چرخاند که جریان هوای قوی از دیسک های در حال چرخش ایجاد می شود. این منجر به یک اثر بالشتک هوا می شود. فاصله بین سرها و دیسک ها کسری از میکرون است. با این حال، همانطور که در بالا ذکر کردیم، تماس سرها با سطح غیرقابل قبول است. اما شما می گویید قطع برق وجود دارد. بله حتما. برای این مورد، به اصطلاح "منطقه پارکینگ" اختراع شد. و هنگامی که موقعیتی رخ می دهد که در آن سرعت اسپیندل به زیر حد می رسد نرخ مجاز(در حین کار عادی یا در حالت اضطراری هنگامی که برق خاموش است)، که دائماً توسط آن نظارت می شود پردازنده سختدیسک، سرها به همین منطقه پارکینگ جمع می شوند. این منطقه در نزدیکی خود اسپیندل قرار دارد، جایی که اطلاعات ثبت نمی شود، بنابراین سرهای مغناطیسی می توانند به راحتی روی سطح دیسک "دراز بکشند". "شروع" هارد دیسک چگونه است؟ به طور خلاصه همه چیز اینگونه پیش می رود. به محض اینکه هارد دیسک برق دریافت کرد، پردازنده آن شروع به تست الکترونیک می کند و در صورت مثبت بودن نتیجه، موتوری را که صفحات را می چرخاند روشن می کند. با افزایش سرعت چرخش، یک اثر بالشتک هوا به دست می آید که سرهای مغناطیسی را از منطقه پارکینگ بلند می کند. هنگامی که سرعت به مقدار لازم می رسد، هدها منطقه پارکینگ را ترک می کنند و با استفاده از کنترلر به دنبال سرووهایی برای تثبیت سرعت می گردند. سپس بخش های "بد" مجدداً اختصاص داده می شوند و همچنین موقعیت هدها را بررسی می کنند. در صورت نتیجه مثبت کار انجام شده، کنترلر هارد به حالت کار می رود. البته، فرآیند مکانیکی عملکرد هارد دیسک با بررسی دقیق تر عمیق تر می شود، اما ما قصد نداریم آن را با جزئیات شرح دهیم. نکته اصلی این است که شما اصول اولیه مکانیسم تعامل سرها با صفحات را درک می کنید. اگر کسی به جزئیات این فرآیند علاقه مند باشد، حجم عظیمی از مطالب در مورد این موضوع ایجاد شده است. و ما به بخش دیگری از گردش کار هارد دیسک خواهیم رفت - فناوری خواندن / نوشتن داده ها.

    فناوری خواندن/نوشتن هارد دیسک

    خواندن / نوشتن اطلاعات روی دیسک با کمک سرهای مغناطیسی اتفاق می افتد که اصل حرکت آن در بالا مورد بحث قرار گرفت. اگر هنوز ضبط صوت خوب قدیمی را پیدا کرده اید، روش ضبط / خواندن صدا در / از نوار مغناطیسی مشابه چیزی است که ما در نظر می گیریم. داده ها به یک جریان الکتریکی متناوب تبدیل می شوند که به سر مغناطیسی وارد می شود و پس از آن به یک میدان مغناطیسی تبدیل می شود که با کمک آن بخش های ضروری دیسک مغناطیسی مغناطیسی می شوند. ما قبلاً می دانیم که صفحات هارد دیسک با یک لایه فرومغناطیسی پوشانده شده اند. یک ناحیه انتخاب شده جداگانه از این پوشش می تواند توسط یکی از دو مورد مغناطیسی شود راه های ممکن. مغناطیس از یک جهت به معنای صفر خواهد بود، از راه دیگر - یک. چنین ناحیه مغناطیسی جداگانه ای دامنه نامیده می شود. این یک مینی آهنربا با جهت گیری خاص از قطب جنوب و شمال است. با عمل بر روی یک دامنه خاص با میدان مغناطیسی خارجی (هد مغناطیسی) این مطابقت را می پذیرد. هنگامی که میدان خارجی عمل نمی کند، مناطق مغناطیسی باقیمانده روی سطح ظاهر می شوند. آنها به اطلاعات ذخیره شده روی دیسک اشاره می کنند. من می خواهم توجه داشته باشم که چگالی ضبط داده ها، یعنی ظرفیت واقعی دیسک، به اندازه دامنه بستگی دارد. برای مدت طولانی، دو فناوری برای ضبط اطلاعات روی هارد دیسک شناخته شده است: موازی و عمود بر. اگرچه روش نوشتن دوم کارآمدتر است، اما از نظر وضوح فنی کمی پیچیده‌تر است. بنابراین سازندگان از روش موازی استفاده کردند و آن را بهبود بخشیدند تا اینکه حد فیزیکی به آن رسید. به طور خلاصه فناوری ضبط موازی را شرح دهید، سپس به شرح زیر است. مغناطش دامنه ها موازی با صفحه دیسک است. احتمالاً همه در دوران کودکی با آهنربا "دابلو" می کردند و بنابراین می دانند که وقتی آنها را با قطب های مختلف (آبی و قرمز) به سمت یکدیگر بچرخانند جذب می شوند. و بالعکس، اگر سعی کنید آنها را با دو طرف همرنگ به یکدیگر فشار دهید، چنین تلاشی هرگز موفق نخواهد شد. بنابراین، هنگام استفاده از این فناوری، یک میدان سرگردان در مرز حوزه های همسایه ایجاد می شود و انرژی میدان های مغناطیسی آنها را می گیرد. در نتیجه، ذرات لبه دامنه ها کمتر پایدار می شوند و تأثیر نوسانات حرارتی بر نظم مغناطیسی آن نیز افزایش می یابد. هنگام استفاده از فناوری نوشتن عمود بر، مغناطش دامنه ها در زاویه 90 درجه نسبت به صفحه صفحه قرار می گیرد. به همین دلیل، اثر دافعه حوزه های همسایه تک قطبی از بین می رود، زیرا در این آرایش ذرات مغناطیسی شده توسط قطب های مختلف به یکدیگر تبدیل می شوند. این باعث کاهش اندازه فضای متقابل دامنه در مقایسه با فناوری نوشتن موازی می شود که ظرفیت هارد دیسک ها را نیز افزایش می دهد. با این حال، برای این روشضبط مستلزم استفاده از ترکیب پیچیده تری از لایه مغناطیسی است. در زیر یک لایه محافظ نازک یک لایه ضبط متشکل از آلیاژ اکسید شده کبالت، پلاتین و کروم قرار دارد. این بستر از دو لایه ترکیب شیمیایی پیچیده تشکیل شده است که لایه های جفت شده ضد فرومغناطیسی نامیده می شوند. آنها به شما امکان می دهند قدرت داخلی میدان مغناطیسی را حذف کنید. علاوه بر این، ضبط عمودی مستلزم استفاده از برچسب های مغناطیسی دیگری است که می توانند میدان مغناطیسی قوی تری ایجاد کنند.چگالی ضبط عمود بر 500 Gb/in2 است. این امکان تولید هارد دیسک هایی با ظرفیت چند ترابایت را فراهم می کند. با این حال، علم ثابت نمی ماند و توسعه فناوری های جدید در حال حاضر در نوسان کامل است. یکی از آنها HAMR (ضبط مغناطیسی دستیار حرارتی) - ضبط مغناطیسی حرارتی نام دارد. این فناوری پیرو ضبط عمودی است و هدف آن بهبود آن است. ضبط در این مورد با پیش گرم کردن با استفاده از لیزر اتفاق می افتد. گرمایش در یک پیکو ثانیه اتفاق می افتد، در حالی که دما به 100 درجه سانتیگراد می رسد. در این حالت، ذرات مغناطیسی حوزه انرژی بیشتری دریافت می‌کنند، بنابراین هنگام تولید میدان، نیازی به شدت زیاد نیست. و انرژی بالا باعث افزایش ثبات اطلاعات ثبت شده می شود. باز هم استفاده از این فناوری بدون استفاده از موادی با سطح ناهمسانگردی بالا غیرممکن است. با این حال، آلیاژهای مناسب برای این بسیار گران هستند. علاوه بر این، ضبط مغناطیسی حرارتی به دو سر مجزا نیاز دارد. همچنین باید مراقب نحوه حذف گرما از دیسک ها باشید. اما هنوز انگیزه بزرگی برای استفاده از ضبط ترمو مغناطیسی این واقعیت است که این تکنولوژیتراکم ضبط تا 1 ترابایت بر ثانیه را به دست می آورد

    نحوه ذخیره اطلاعات روی هارد دیسک

    کوچکترین واحد اطلاعاتی که سیستم مدیریت دیسک سخت بر روی آن کار می کند سکتور نامیده می شود. در اکثریت قریب به اتفاق رسانه های مدرن، یک بخش 512 بایت است. استفاده شده در در حال حاضرسیستم آدرس دهی بخش، LBA ( آدرس دهی بلوک منطقی) نامیده می شود. در عین حال، سیستم آدرس دهی CHS را می توان برای درایوهای با ظرفیت کم یا برای سازگاری با سخت افزارهای قدیمی تر استفاده کرد. مخفف CHS مخفف Cylinder, Head, Sector - cylinder, head, sektor می باشد. از نام، معنای این نوع آدرس دهی مشخص است، زیرا به بخش هایی از یک دستگاه هارد دیسک گره خورده است. مزیت LBA نسبت به CHS این است که دومی دارای محدودیت در حداکثر تعداد بخش های آدرس پذیر است، از نظر کمی، معادل 8.4 گیگابایت، LB A این محدودیت را ندارد. اولین سختدیسک (یا بهتر است بگوییم صفر) MBR (Master Boot Record) یا رکورد اصلی بوت نامیده می شود. در ابتدای این بخش، کدی وجود دارد که سیستم ورودی/خروجی اصلی کامپیوتر هنگام راه‌اندازی، کنترل را منتقل می‌کند. بعداً این کد کنترل را به لودر سیستم عامل منتقل می کند. همچنین در سکتور 0 جدول پارتیشن هارد دیسک قرار دارد. پارتیشن محدوده خاصی از سکتورها است. یک ورودی در مورد پارتیشن با تعداد بخش اولیه و اندازه آن وارد جدول می شود. در مجموع می توان چهار ورودی از این قبیل در جدول پارتیشن وجود داشته باشد. پارتیشنی که ورودی آن در جدول پارتیشن سکتور صفر باشد، اولیه (اولیه) نامیده می شود. با توجه به محدودیت های ذکر شده، حداکثر می توان چهار پارتیشن از این قبیل روی یک دیسک وجود داشت. برخی از سیستم عامل ها فقط روی حجم های اولیه نصب می شوند. در صورت نیاز به پارتیشن های بیشتری، ورودی مربوط به پارتیشن توسعه یافته به جدول اضافه می شود. این نوع پارتیشن محفظه ای است که در آن پارتیشن های منطقی ایجاد می شود. می تواند تعداد نامحدودی از حجم های منطقی وجود داشته باشد، با این حال، در سیستم عامل خانواده ویندوز، تعداد حجم های متصل به طور همزمان با تعداد حروف الفبای لاتین محدود می شود. این سه نوع بخش دارای وسیع ترین AR هستند که در میان اکثریت قریب به اتفاق پشتیبانی می شود سیستم های عاملو گسترده ترین. در واقع در خانه یا در مقیاس ماشین های مشتری سازمان ها این نوع پارتیشن ها یافت می شود. با این حال، این بدان معنا نیست که انواع پارتیشن به این سه نوع محدود می شود. تعداد زیادی پارتیشن تخصصی وجود دارد، اما آنها همچنین از حجم های اولیه به عنوان کانتینر استفاده می کنند. یک پارتیشن فقط فضایی را روی دیسک اختصاص می دهد. برای ذخیره هر گونه اطلاعات در آن برای سازماندهی ساختار ذخیره سازی داده ها، باید یک سیستم فایل ایجاد شود. این فرآیندقالب بندی پارتیشن نامیده می شود. انواع بسیاری از فایل سیستم ها وجود دارد، FAT / NTFS در سیستم عامل های ویندوز استفاده می شود، Ext2 / 3FS، ReiserFS، Swap در سیستم عامل های مبتنی بر هسته لینوکس استفاده می شود. ابزارهای بسیاری برای دسترسی بین پلتفرمی به سیستم‌های فایل مختلف از سیستم‌عامل‌هایی که به صورت بومی از آنها پشتیبانی نمی‌کنند وجود دارد (به عنوان مثال، دسترسی از ویندوز به پارتیشن‌های لینوکس و بالعکس). برخی از سیستم های فایل، مانند FAT/NTFS، بر روی ساختارهای داده هارد دیسک بزرگتر به نام خوشه ها کار می کنند. یک خوشه می تواند شامل تعداد دلخواه بخش باشد. دستکاری اندازه خوشه، دستاوردهای عملکرد بیشتری را برای سیستم فایل یا استفاده از فضای آزاد به ارمغان می آورد. بنابراین، ساختار منطقی ذخیره سازی داده های زیر به دست می آید: هارد دیسک به بخش هایی تقسیم می شود (در این مورد، اطلاعات مربوط به این پارتیشن در به اصطلاح رکورد بوت اصلی ذخیره می شود) - آنها C:، D:، E نامیده می شوند: و غیره، برای هر یک پارتیشن به سیستم فایل (در نتیجه فرمت کردن پارتیشن) تنظیم می شود. سیستم فایلحاوی اطلاعاتی در مورد نحوه جداسازی فضای پارتیشن (دیسک منطقی) و محل قرارگیری فایل‌ها در آن است. خوب، پس پارتیشن فایل‌هایی را ذخیره می‌کند که به تعداد مشخصی خوشه تقسیم شده‌اند که به صورت فیزیکی تعداد معینی از بخش‌ها را اشغال می‌کنند که تراک‌های دیسک سخت به آنها تقسیم می‌شوند. سیستم فایل آدرس‌های خود را به همه بخش‌ها اختصاص می‌دهد و سپس فایل‌های خود را در این آدرس‌ها ذخیره می‌کند و آدرس خوشه‌ها (محدوده‌های خوشه‌ای) متعلق به فایل‌های خاص را در جدول خود می‌نویسد.

    هارد دیسک (HDD) \ HDD (هارد دیسک خوان) \ هارد دیسک (حامل) - یک جسم مادی که قادر به ذخیره اطلاعات است.

    انباشته های اطلاعات را می توان بر اساس ویژگی های زیر طبقه بندی کرد:

    • روش ذخیره سازی اطلاعات: مگنتوالکتریک، نوری، مغناطیسی نوری؛
    • نوع حامل اطلاعات: درایوهای فلاپی و دیسک های مغناطیسی سخت، دیسک های نوری و مغناطیسی نوری، نوار مغناطیسی، عناصر حافظه حالت جامد.
    • روش سازماندهی دسترسی به اطلاعات - درایوهای دسترسی مستقیم، متوالی و بلوکی؛
    • نوع دستگاه ذخیره سازی اطلاعات - داخلی (داخلی)، خارجی، مستقل، موبایل (پوشیدنی) و غیره.


    بخش قابل توجهی از رسانه های ذخیره سازی اطلاعات که در حال حاضر استفاده می شود بر اساس رسانه های مغناطیسی است.

    دستگاه هارد دیسک

    هارد دیسک حاوی مجموعه ای از صفحات است که اغلب دیسک های فلزی هستند که با مواد مغناطیسی پوشانده شده اند - یک بشقاب (اکسید گاما فریت، فریت باریم، اکسید کروم ...) و با استفاده از یک دوک (شفت، محور) به هم متصل می شوند.
    خود دیسک ها (تقریباً 2 میلی متر ضخامت) از آلومینیوم، برنج، سرامیک یا شیشه ساخته شده اند. (تصویر را ببینید)

    هر دو سطح دیسک برای ضبط استفاده می شود. استفاده شده 4-9 بشقاب ها. شفت با سرعت ثابت بالا (3600-7200 دور در دقیقه) می چرخد.
    چرخش دیسک ها و حرکت رادیکال سرها با استفاده از 2 انجام می شود موتورهای الکتریکی.
    داده ها با استفاده نوشته یا خوانده می شوند سر نوشتن/خواندنبرای هر سطح دیسک یکی تعداد هدها برابر است با تعداد سطوح کار همه دیسک ها.

    ضبط اطلاعات روی دیسک در مکان های کاملاً مشخص - متحدالمرکز انجام می شود آهنگ (آهنگ) . آهنگ ها به تقسیم می شوند بخش هایک بخش حاوی 512 بایت اطلاعات است.

    تبادل داده بین RAM و NMD به صورت متوالی توسط یک عدد صحیح (خوشه ای) انجام می شود. خوشه- زنجیره های بخش های متوالی (1،2،3،4،…)

    ویژه موتوربا استفاده از یک براکت، هد خواندن/نوشتن را روی یک مسیر معین قرار می دهد (آن را در جهت شعاعی حرکت می دهد).
    هنگامی که دیسک چرخانده می شود، هد روی بخش مورد نظر قرار می گیرد. بدیهی است که همه هدها به طور همزمان حرکت می کنند و هدهای خواندنی به طور همزمان حرکت می کنند و اطلاعات را از مسیرهای یکسان در درایوهای مختلف از مسیرهای مشابه روی دیسک های مختلف می خوانند.

    آهنگ های هارد دیسک با شماره دنباله یکسان در هارد دیسک های مختلف نامیده می شود سیلندر .
    سرهای خواندن/نوشتن در امتداد سطح بشقاب حرکت می کنند. هرچه هد به سطح دیسک بدون لمس آن نزدیکتر باشد، تراکم ضبط مجاز بالاتر است.

    دستگاه هارد دیسک


    اصل مغناطیسی خواندن و نوشتن اطلاعات

    اصل ضبط مغناطیسی

    پایه های فیزیکی فرآیندهای ثبت و بازتولید اطلاعات در رسانه های مغناطیسی در آثار فیزیکدانان M. Faraday (1791 - 1867) و D. K. Maxwell (1831 - 1879) گذاشته شد.

    در رسانه های ذخیره سازی مغناطیسی، ضبط دیجیتال بر روی یک ماده حساس به مغناطیسی انجام می شود. چنین موادی شامل برخی از انواع اکسیدهای آهن، نیکل، کبالت و ترکیبات آن، آلیاژها و همچنین مگنتوپلاست ها و مگنتوالاست ها با پلاستیک های چسبناک و لاستیک، مواد مغناطیسی میکروپودر می باشد.

    ضخامت پوشش مغناطیسی چندین میکرومتر است. این پوشش روی یک پایه غیر مغناطیسی اعمال می‌شود که پلاستیک‌های مختلف برای نوارهای مغناطیسی و دیسک‌های فلاپی و آلیاژهای آلومینیوم و مواد زیرلایه کامپوزیت برای دیسک‌های سخت است. پوشش مغناطیسی دیسک دارای ساختار دامنه است، یعنی. از بسیاری از ذرات ریز مغناطیسی تشکیل شده است.

    دامنه مغناطیسی (از لاتین dominium - مالکیت) - این یک ناحیه میکروسکوپی و یکنواخت مغناطیسی در نمونه های فرومغناطیسی است که با لایه های نازک انتقالی (دیواره های دامنه) از مناطق مجاور جدا شده است.

    تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی خارجی، میدان های مغناطیسی ذاتی حوزه ها مطابق با جهت خطوط میدان مغناطیسی جهت گیری می شوند. پس از توقف عمل میدان خارجی، مناطق مغناطیسی باقیمانده در سطح دامنه تشکیل می شود. با توجه به این ویژگی، اطلاعات بر روی حامل مغناطیسی ذخیره می شود که در یک میدان مغناطیسی عمل می کند.

    هنگام ثبت اطلاعات، یک میدان مغناطیسی خارجی با استفاده از یک سر مغناطیسی ایجاد می شود. در فرآیند خواندن اطلاعات، مناطق مغناطیسی باقیمانده، که در مقابل سر مغناطیسی قرار دارند، هنگام خواندن یک نیروی الکتروموتور (EMF) در آن القا می کنند.

    طرح ضبط و خواندن از یک دیسک مغناطیسی در شکل 3.1 آورده شده است.تغییر جهت EMF در یک بازه زمانی معین با یک واحد باینری شناسایی می شود و عدم وجود این تغییر با صفر مشخص می شود. این دوره زمانی نامیده می شود عنصر بیت.

    سطح یک حامل مغناطیسی به عنوان دنباله ای از موقعیت های نقطه چین در نظر گرفته می شود که هر کدام با کمی اطلاعات همراه است. از آنجایی که مکان این موقعیت ها به طور دقیق مشخص نشده است، ضبط نیاز به علامت های از قبل اعمال شده برای کمک به مکان یابی موقعیت های ضبط مورد نیاز دارد. برای اعمال چنین علامت های همگام سازی، دیسک باید به آهنگ ها تقسیم شود.
    و بخش ها - قالب بندی .

    سازماندهی دسترسی سریع به اطلاعات روی دیسک یک مرحله مهم در ذخیره سازی داده ها است. دسترسی آنلاین به هر قسمت از سطح دیسک، اولاً با چرخش سریع آن و ثانیاً با حرکت دادن سر خواندن/نوشتن مغناطیسی در امتداد شعاع دیسک فراهم می‌شود.
    یک فلاپی دیسک با سرعت 300-360 دور در دقیقه و یک هارد دیسک - 3600-7200 دور در دقیقه می چرخد.


    واحد منطقی هارد

    دیسک مغناطیسی در ابتدا آماده کار نیست. برای آوردن آن به شرایط کاری، باید باشد قالب بندی شده است، یعنی ساختار دیسک باید ایجاد شود.

    ساختار (نشانه گذاری) دیسک در طول فرآیند قالب بندی ایجاد می شود.

    قالب بندی دیسک های مغناطیسی شامل 2 مرحله است:

    1. قالب بندی فیزیکی (سطح پایین)
    2. منطقی (سطح بالا).

    در طول قالب بندی فیزیکی، سطح کار دیسک به مناطق جداگانه ای به نام تقسیم می شود بخش ها،که در امتداد دایره های متحدالمرکز - مسیرها قرار دارند.

    علاوه بر این، بخش های نامناسب برای ضبط داده ها تعیین می شوند، آنها به عنوان علامت گذاری می شوند بدبه منظور اجتناب از استفاده از آنها هر بخش کوچکترین واحد داده روی یک دیسک است و آدرس خاص خود را برای دسترسی مستقیم به آن دارد. آدرس بخش شامل شماره جانبی دیسک، شماره تراک و شماره بخش در مسیر است. پارامترهای فیزیکی دیسک تنظیم شده است.

    به عنوان یک قاعده، کاربر نیازی به پرداختن به قالب بندی فیزیکی ندارد، زیرا در بیشتر موارد هارد دیسک ها فرمت شده وارد می شوند. به طور کلی، این کار باید توسط یک مرکز خدمات تخصصی انجام شود.

    قالب بندی سطح پایینباید در موارد زیر انجام شود:

    • اگر در مسیر صفر خرابی وجود داشته باشد، مشکل سازهنگام بوت شدن از دیسک سخت، اما خود دیسک هنگام بوت شدن از فلاپی دیسک در دسترس است.
    • اگر به شرایط کاری برگردید دیسک قدیمیبه عنوان مثال، از یک کامپیوتر خراب بازآرایی شده است.
    • اگر معلوم شد که دیسک برای کار با سیستم عامل دیگری فرمت شده است.
    • اگر دیسک به طور عادی کار نمی کند و همه روش های بازیابی نتایج مثبتی به همراه نداشت.

    به خاطر داشته باشید که قالب بندی فیزیکی است عملیات بسیار قدرتمند- هنگام اجرا، داده های ذخیره شده روی دیسک به طور کامل پاک می شوند و بازیابی آنها کاملا غیرممکن خواهد بود! بنابراین قالب بندی سطح پایین را شروع نکنید مگر اینکه مطمئن باشید تمام اطلاعات مهم خود را روی هارد دیسک ذخیره کرده اید!

    پس از انجام قالب بندی سطح پایین، مرحله بعدی ایجاد است خراب شدن سختدیسک به یک یا چند درایوهای منطقی -بهترین راه برای مقابله با سردرگمی دایرکتوری ها و فایل های پراکنده در سراسر دیسک.

    بدون افزودن هیچ عنصر سخت افزاری به سیستم خود، می توانید مانند چندین درایو با چندین بخش از یک هارد دیسک کار کنید.
    این باعث افزایش ظرفیت دیسک نمی شود، اما می توانید سازماندهی آن را تا حد زیادی بهبود بخشید. علاوه بر این، درایوهای منطقی متفاوتی را می توان برای سیستم عامل های مختلف استفاده کرد.

    در قالب بندی منطقی آماده سازی نهایی رسانه برای ذخیره سازی داده ها از طریق سازماندهی منطقی فضای دیسک صورت می گیرد.
    دیسک برای نوشتن فایل ها در بخش هایی که با قالب بندی سطح پایین ایجاد شده اند آماده می شود.
    پس از ایجاد جدول خرابی دیسک، مرحله بعدی به شرح زیر است - قالب بندی منطقی بخش های جداگانه تجزیه، که از این پس به عنوان دیسک های منطقی نامیده می شود.

    درایو منطقی ناحیه خاصی از هارد دیسک است که مانند یک درایو جداگانه کار می کند.

    قالب بندی منطقی فرآیندی بسیار ساده تر از قالب بندی سطح پایین است.
    برای انجام این کار، از فلاپی دیسک حاوی ابزار FORMAT بوت شوید.
    اگر چندین درایو منطقی دارید، آنها را یکی یکی فرمت کنید.

    در طی فرآیند قالب بندی منطقی، دیسک تخصیص داده می شود منطقه سیستمکه از 3 قسمت تشکیل شده است:

    • بخش بوت و جدول پارتیشن (رکورد بوت)
    • جداول تخصیص فایل (FAT)، که تعداد تراک ها و بخش هایی را که فایل ها را ذخیره می کنند ثبت می کند
    • دایرکتوری ریشه (Root Directory).

    ثبت اطلاعات به صورت بخش هایی از طریق خوشه انجام می شود. نمی توان 2 فایل مختلف در یک کلاستر وجود داشته باشد.
    علاوه بر این، در این مرحله می توان به دیسک یک نام داد.

    یک هارد دیسک را می توان به چندین دیسک منطقی تقسیم کرد و بالعکس 2 هارد دیسک را می توان در یک دیسک منطقی ترکیب کرد.

    توصیه می شود حداقل دو پارتیشن روی یک هارد دیسک (دو دیسک منطقی) ایجاد کنید: یکی از آنها برای سیستم عامل و نرم افزار رزرو شده است، دیسک دوم منحصراً برای داده های کاربر اختصاص داده شده است. بنابراین داده ها و فایل های سیستمیجدا از یکدیگر ذخیره می شوند و در صورت خرابی سیستم عامل، احتمال ذخیره اطلاعات کاربر بسیار بیشتر است.


    مشخصات هارد دیسک

    هارد دیسک ها (دیسک های سخت) در ویژگی های زیر با یکدیگر متفاوت هستند:

    1. ظرفیت
    2. سرعت - زمان دسترسی به داده ها، سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات.
    3. رابط (روش اتصال) - نوع کنترل کننده ای که هارد دیسک باید به آن متصل شود (اغلب IDE / EIDE و گزینه های مختلف SCSI).
    4. ویژگی های دیگر

    1. ظرفیت- مقدار اطلاعاتی که بر روی دیسک قرار می گیرد (تعیین شده توسط سطح فناوری ساخت).
    امروزه ظرفیت 500 -2000 گیگابایت یا بیشتر است. هرگز فضای هارد دیسک کافی وجود ندارد.


    2. سرعت کار (عملکرد)    دیسک با دو نشانگر مشخص می شود: زمان دسترسی به دیسکو سرعت خواندن/نوشتن دیسک.

    زمان دسترسی - زمان لازم برای جابجایی (موقعیت) هدهای خواندن/نوشتن به مسیر و بخش مورد نظر.
    میانگین زمان دسترسی مشخصه بین دو آهنگ به طور تصادفی انتخاب شده تقریباً 8-12 میلی ثانیه (میلی ثانیه) است. درایوهای سریعزمان 5-7 میلی ثانیه دارند.
    زمان انتقال به مسیر مجاور (سیلندر مجاور) کمتر از 0.5 - 1.5ms است. همچنین چرخیدن به بخش مناسب زمان می برد.
    کل زمان چرخش دیسک برای هارد دیسک‌های امروزی 8 تا 16 میلی‌ثانیه است، میانگین زمان انتظار برای یک بخش 3 تا 8 میلی‌ثانیه است.
    هرچه زمان دسترسی کوتاهتر باشد، درایو سریعتر اجرا می شود.

    سرعت خواندن/نوشتن (توان عملیاتی I/O) یا نرخ باود (انتقال)- زمان انتقال داده های متوالی نه تنها به دیسک، بلکه به کنترل کننده آن، انواع اتوبوس، سرعت پردازنده نیز بستگی دارد. سرعت دیسک های کند 1.5-3 مگابیت در ثانیه، برای دیسک های سریع 4-5 مگابیت در ثانیه، برای آخرین 20 مگابیت در ثانیه است.
    هارد دیسک های دارای رابط SCSI از سرعت چرخش 10000 دور در دقیقه پشتیبانی می کنند. و میانگین زمان جستجو 5 میلی ثانیه، سرعت انتقال داده 40-80 مگابیت بر ثانیه.


    3.استاندارد رابط هارد دیسک     - یعنی نوع کنترلی که هارد دیسک باید به آن وصل شود. روی مادربرد قرار دارد.
    سه رابط اتصال اصلی وجود دارد

    1. IDE و انواع مختلف آن


    IDE (Integrated Disk Electronics) یا (ATA) پیوست فناوری پیشرفته
    مزایا - سادگی و کم هزینه

    سرعت انتقال: 8.3، 16.7، 33.3، 66.6، 100 مگابیت بر ثانیه. با توسعه داده ها، رابط از گسترش لیست دستگاه ها پشتیبانی می کند: هارد دیسک، سوپر فلاپی، مغناطیسی اپتیک،
    NML، CD-ROM، CD-R، DVD-ROM، LS-120، ZIP.

    برخی از عناصر موازی سازی (جنگ و قطع / وصل مجدد)، کنترل یکپارچگی داده ها در حین انتقال معرفی شده اند. نقطه ضعف اصلی IDE تعداد کمی دستگاه متصل است (بیش از 4 دستگاه) که به وضوح برای یک رایانه شخصی رده بالا کافی نیست.
    امروزه رابط های IDE به پروتکل های مبادله Ultra ATA تغییر کرده اند. توان عملیاتی خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهید
    حالت 4 و DMA (دسترسی مستقیم به حافظه) حالت 2 به شما امکان می دهد داده ها را با سرعت 16.6 مگابیت بر ثانیه انتقال دهید، با این حال، سرعت انتقال داده واقعی بسیار کمتر خواهد بود.
    استانداردهای Ultra DMA/33 و Ultra DMA/66 در بهمن 98 توسعه یافتند. توسط Quantum دارای 3 حالت عملیاتی 0،1،2 و 4 است، در حالت دوم، رسانه از
    سرعت انتقال 33 مگابیت بر ثانیه (حالت 2 Ultra DMA/33) این سرعت بالا را فقط می توان با تبادل با بافر ذخیره سازی به دست آورد. به منظور استفاده از
    استانداردهای Ultra DMA باید 2 شرط را رعایت کنند:

    1. پشتیبانی سخت افزاری روی مادربرد (چیپست) و در کنار خود درایو.

    2. برای پشتیبانی از حالت Ultra DMA، مانند سایر DMA (حافظه مستقیم دسترسی - دسترسی مستقیم به حافظه).

    نیاز به درایور ویژه برای چیپست های مختلف متفاوت است. به عنوان یک قاعده، آنها با برد سیستم همراه هستند، در صورت لزوم، می توان آن را "دانلود کرد"
    از اینترنت از وب سایت سازنده مادربرد.

    استاندارد Ultra DMA با کنترلرهای کندتر قبلی سازگار است.
    نسخه امروز: Ultra DMA/100 (اواخر 2000) و Ultra DMA/133 (2001).

    SATA
    جایگزینی IDE (ATA) با یک گذرگاه سریال پرسرعت دیگر Fireware (IEEE-1394). کاربرد تکنولوژی جدیدبه شما این امکان را می دهد که سرعت انتقال را برابر با 100 مگابیت بر ثانیه بیاورید،
    قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد ، این به شما امکان می دهد دستگاه ها را بدون استفاده از رایانه شخصی نصب کنید ، که در رابط ATA کاملاً غیرممکن است.


    SCSI (رابط سیستم کامپیوتری کوچک)    - دستگاه ها 2 برابر گران تر از دستگاه های معمولی هستند، آنها به یک کنترل کننده خاص روی مادربرد نیاز دارند.
    برای سرورها، سیستم های انتشاراتی، CAD استفاده می شود. ارائه عملکرد بالاتر (سرعت تا 160 مگابیت بر ثانیه)، طیف گسترده ای از دستگاه های ذخیره سازی متصل.
    کنترلر SCSI باید با درایو مناسب خریداری شود.

    مزیت SCSI نسبت به IDE - انعطاف پذیری و عملکرد.
    انعطاف پذیری در تعداد زیادی دستگاه متصل (7-15) و برای IDE (حداکثر 4)، طول کابل بیشتر است.
    عملکرد - سرعت انتقال بالا و توانایی پردازش چندین تراکنش به طور همزمان.

    1. Ultra SCSI 2/3 (Fast-20) تا 40 مگابیت بر ثانیه

    2. یکی دیگر از فناوری های رابط SCSI به نام Fiber Channel Arbitrated Loop (FC-AL) به شما امکان می دهد تا 100Mbps را متصل کنید، طول کابل تا 30 متر است. فناوری FC-AL به شما امکان می دهد اتصال "داغ" را انجام دهید، یعنی. در حال حرکت، دارای خطوط اضافی برای کنترل و تصحیح خطا است (فناوری گران تر از SCSI معمولی است).

    4. سایر ویژگی های هارد دیسک های مدرن

    تنوع بسیار زیاد مدل هارد دیسک، انتخاب مناسب را دشوار می کند.
    علاوه بر ظرفیت مورد نیاز، عملکرد نیز بسیار مهم است که عمدتاً با ویژگی های فیزیکی آن تعیین می شود.
    چنین ویژگی هایی عبارتند از میانگین زمان جستجو، سرعت چرخش، نرخ انتقال داخلی و خارجی، اندازه حافظه کش.

    4.1 میانگین زمان جستجو

    هارد دیسک مدتی را صرف می کند تا سر مغناطیسی موقعیت فعلی را به موقعیت جدیدی منتقل کند، که برای خواندن اطلاعات بعدی لازم است.
    در هر موقعیت خاص، بسته به فاصله ای که سر باید حرکت کند، این زمان متفاوت است. معمولاً فقط مقادیر متوسط ​​در مشخصات داده می‌شود و الگوریتم‌های میانگین‌گیری که توسط شرکت‌های مختلف استفاده می‌شود به طور کلی متفاوت است، بنابراین مقایسه مستقیم دشوار است.

    به عنوان مثال، فوجیتسو، وسترن دیجیتال از تمام جفت های ممکن عبور می کنند، Maxtor و Quantum از روش دسترسی تصادفی استفاده می کنند. نتیجه به دست آمده را می توان بیشتر تنظیم کرد.

    ارزش زمان جستجو برای نوشتن اغلب کمی بیشتر از خواندن است. برخی از تولید کنندگان فقط مقدار کمتری (برای خواندن) در مشخصات خود می دهند. در هر صورت، علاوه بر مقادیر متوسط، در نظر گرفتن حداکثر (از طریق کل دیسک) مفید است.
    و حداقل (یعنی از مسیر به مسیر) به دنبال زمان هستند.

    4.2 سرعت چرخش

    از نقطه نظر سرعت دسترسی به قطعه مورد نظر از رکورد، سرعت چرخش بر مقدار به اصطلاح زمان پنهان تأثیر می گذارد که برای چرخش دیسک به هد مغناطیسی با سکتور مورد نظر ضروری است.

    مقدار متوسط ​​این زمان مربوط به نیم دور دیسک است و 8.33 ms در 3600 دور در دقیقه، 6.67 ms در 4500 دور در دقیقه، 5.56 میلی ثانیه در 5400 دور در دقیقه، 4.17 میلی ثانیه در 7200 دور در دقیقه است.

    مقدار زمان پنهان با میانگین زمان جستجو قابل مقایسه است، بنابراین در برخی از حالت‌ها می‌تواند تأثیر عملکرد یکسان، اگر نه بیشتر، داشته باشد.

    4.3 نرخ باود داخلی

    سرعتی که داده ها روی دیسک نوشته یا از روی آن خوانده می شوند. به دلیل ضبط منطقه، آن را دارد مقدار متغیر- در مسیرهای بیرونی بالاتر و در مسیرهای داخلی پایین تر.
    هنگام کار با فایل های طولانی، در بسیاری از موارد این پارامتر است که سرعت انتقال را محدود می کند.

    4.4 نرخ باود خارجی

    - سرعت (پیک) که با آن داده ها از طریق رابط منتقل می شود.

    این بستگی به نوع رابط دارد و اغلب دارای مقادیر ثابت است: 8.3; 11.1; 16.7 مگابیت بر ثانیه برای IDE پیشرفته (PIO Mode2, 3, 4)؛ 33.3 66.6 100 برای Ultra DMA; 5، 10، 20، 40، 80، 160 مگابیت بر ثانیه برای SCSI همزمان، Fast SCSI-2، FastWide SCSI-2 Ultra SCSI (16 بیت) به ترتیب.

    4.5 وجود هارد دیسک از حافظه کش آن و اندازه آن (بافر دیسک).

    حجم و سازماندهی حافظه کش (بافر داخلی) می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد هارد دیسک تأثیر بگذارد. درست مانند حافظه نهان معمولی،
    افزایش بهره وری پس از رسیدن به حجم معین به شدت کاهش می یابد.

    کش تقسیم‌بندی شده بزرگ برای درایوهای SCSI با کارایی بالا که در محیط‌های چند وظیفه‌ای استفاده می‌شوند، مرتبط است. هرچه حافظه نهان بیشتر باشد، سرعت هارد دیسک بیشتر می شود (128-256 کیلوبایت).

    جداسازی تأثیر هر یک از پارامترها بر عملکرد کلی بسیار دشوار است.


    الزامات هارد دیسک

    نیاز اصلی دیسک ها این است که قابلیت اطمینان عملکرد با عمر طولانی قطعات 5-7 سال تضمین شود. آمار خوب، یعنی:

    • میانگین زمان بین خرابی ها کمتر از 500 هزار ساعت نیست (بالاترین کلاس 1 میلیون ساعت یا بیشتر است.)
    • سیستم داخلی نظارت فعال وضعیت گره های دیسک فناوری تحلیل و گزارش SMART/Self Monitoring.

    فن آوری هوشمندانه. (تکنولوژی تجزیه و تحلیل و گزارش خود نظارتی)یک استاندارد صنعتی باز است که در یک زمان توسط Compaq، IBM و تعدادی دیگر از تولید کنندگان هارد دیسک توسعه یافته است.

    معنای این فناوری در خود تشخیص داخلی هارد دیسک نهفته است، که به شما امکان می دهد وضعیت فعلی آن را ارزیابی کنید و در مورد مشکلات احتمالی آینده که می تواند منجر به از دست دادن اطلاعات یا خرابی درایو شود، اطلاع دهید.

    نظارت مستمر از وضعیت همه حیاتی است عناصر مهمدیسک:
    سرها، سطوح کار، یک موتور الکتریکی با یک دوک، یک واحد الکترونیکی. به عنوان مثال، اگر تضعیف سیگنال تشخیص داده شود، اطلاعات بازنویسی شده و مشاهده بیشتر انجام می شود.
    اگر سیگنال دوباره ضعیف شود، داده ها به مکان دیگری منتقل می شوند و این خوشه به عنوان معیوب و غیرقابل دسترسی قرار می گیرد و به جای آن خوشه دیگری از ذخیره دیسک در دسترس قرار می گیرد.

    هنگام کار با هارد دیسک، باید رژیم دمایی که درایو در آن کار می کند را رعایت کنید. تولید کنندگان عملکرد بدون مشکل هارد دیسک را در دمای محیط خود در محدوده 0 تا 50 درجه سانتیگراد تضمین می کنند، اگرچه در اصل، بدون عواقب جدی، می توانید مرزها را حداقل 10 درجه در هر دو جهت تغییر دهید.
    با انحرافات زیاد دما، ممکن است شکاف هوا با ضخامت مورد نیاز ایجاد نشود که منجر به آسیب به لایه مغناطیسی می شود.

    به طور کلی، تولید کنندگان HDD توجه زیادی به قابلیت اطمینان محصولات خود دارند.

    مشکل اصلی ورود ذرات خارجی به دیسک است.

    برای مقایسه: یک ذره دود تنباکو دو برابر فاصله بین سطح و سر است، ضخامت موی انسان 5-10 برابر بیشتر است.
    برای سر، ملاقات با چنین اشیایی منجر به ضربه شدید و در نتیجه آسیب جزئی یا شکست کامل می شود.
    از نظر ظاهری، این امر به عنوان ظاهر قابل توجه است تعداد زیادیبه طور مرتب خوشه های بد را مرتب می کند.

    شتاب‌های بزرگ کوتاه‌مدت (اضافه بار) که در هنگام ضربه، سقوط و غیره اتفاق می‌افتد، خطرناک هستند. به عنوان مثال، از یک ضربه، سر به شدت به مغناطیسی برخورد می کند
    لایه و باعث تخریب آن در محل مربوطه می شود. یا برعکس ابتدا در جهت مخالف حرکت می کند و سپس تحت تأثیر نیروی کشسانی مانند فنر به سطح برخورد می کند.
    در نتیجه ذرات پوشش مغناطیسی در بدنه ظاهر می شوند که دوباره می تواند به سر آسیب برساند.

    شما نباید فکر کنید که تحت عمل نیروی گریز از مرکز آنها از دیسک دور می شوند - لایه مغناطیسی
    آنها را محکم به داخل می کشاند. در اصل، عواقب آن خود ضربه نیست (شما می توانید به نوعی با از دست دادن تعداد معینی از خوشه ها کنار بیایید)، بلکه این واقعیت است که در این حالت ذرات تشکیل می شوند که مطمئنا باعث آسیب بیشتر به دیسک می شود.

    برای جلوگیری از چنین موارد بسیار ناخوشایندی، شرکت های مختلف به انواع ترفندها متوسل می شوند. علاوه بر افزایش ساده استحکام مکانیکی اجزای دیسک، از فناوری هوشمند S.M.A.R.T نیز استفاده می شود که قابلیت اطمینان ضبط و ایمنی داده ها را روی رسانه نظارت می کند (به بالا مراجعه کنید).

    در واقع، دیسک همیشه با ظرفیت کامل خود فرمت نمی شود، مقداری حاشیه وجود دارد. این عمدتاً به این دلیل است که عملاً ساخت یک حامل غیرممکن است
    که در آن کاملاً کل سطح از کیفیت بالایی برخوردار باشد ، قطعاً خوشه های بد (معیب) وجود خواهد داشت. هنگام قالب بندی سطح پایین یک دیسک، قطعات الکترونیکی آن به گونه ای پیکربندی می شوند که
    به طوری که این مناطق شکست خورده را دور می زند و برای کاربر کاملاً نامرئی است که رسانه دارای نقص است. اما اگر قابل مشاهده باشند (مثلاً پس از قالب بندی
    ابزار شماره آنها را غیر از صفر نشان می دهد)، پس این در حال حاضر بسیار بد است.

    اگر گارانتی منقضی نشده است (و به نظر من بهتر است یک هارد دیسک با گارانتی بخرید)، فوراً درایو را به فروشنده ببرید و یک رسانه جایگزین یا بازپرداخت درخواست کنید.
    البته فروشنده بلافاصله شروع به گفتن می کند که چند بخش بد هنوز دلیلی برای نگرانی نیست، اما او را باور نکنید. همانطور که قبلاً ذکر شد ، این زوج به احتمال زیاد باعث بسیاری دیگر می شوند و متعاقباً خرابی کامل هارد دیسک به طور کلی امکان پذیر است.

    دیسک مخصوصاً در شرایط کار به آسیب‌دیدگی حساس است، بنابراین نباید کامپیوتر را در مکانی قرار دهید که در معرض ضربه‌ها، لرزش‌ها و غیره باشد.


    آماده سازی هارد برای کار

    بیایید از همان ابتدا شروع کنیم. بیایید فرض کنیم که یک هارد دیسک و یک کابل به آن را جداگانه از کامپیوتر خریداری کرده اید.
    (واقعیت این است که با خرید کامپیوتر مونتاژ شده، یک دیسک آماده برای استفاده دریافت خواهید کرد).

    چند کلمه در مورد رسیدگی به آن. هارد دیسک محصولی بسیار پیچیده است که علاوه بر الکترونیک، مکانیک دقیق نیز دارد.
    بنابراین، نیاز به رسیدگی دقیق دارد - برآمدگی، سقوط و لرزش قویممکن است به قسمت مکانیکی آسیب برساند. به عنوان یک قاعده، صفحه درایو حاوی بسیاری از عناصر کوچک است و با پوشش های قوی بسته نمی شود. به همین دلیل باید مراقب ایمنی آن باشید.
    اولین کاری که هنگام دریافت هارد دیسک باید انجام دهید این است که اسناد همراه آن را بخوانید - مطمئناً حاوی اطلاعات مفید و جالب زیادی است. در انجام این کار باید به نکات زیر توجه کنید:

    • وجود و گزینه هایی برای تنظیم جامپرهایی که تنظیم (نصب) دیسک را تعیین می کنند، به عنوان مثال، تعریف پارامتری به عنوان نام فیزیکی دیسک (ممکن است باشند، اما ممکن است نباشند)،
    • تعداد هدها، سیلندرها، بخش های روی دیسک، سطح پیش جبرانی و همچنین نوع دیسک. این داده ها باید در پاسخ به درخواستی از برنامه راه اندازی کامپیوتر (تنظیم) وارد شوند.
      تمام این اطلاعات هنگام قالب بندی دیسک و آماده سازی دستگاه برای کار با آن مورد نیاز خواهد بود.
    • اگر رایانه شخصی پارامترهای هارد دیسک شما را تعیین نکند، نصب درایوی که هیچ سندی برای آن وجود ندارد به یک مشکل بزرگ تبدیل می شود.
      در اکثر دیسک‌های سخت، می‌توانید برچسب‌هایی با نام سازنده، نوع (برند) دستگاه و همچنین جدولی از تراک‌هایی که استفاده از آنها مجاز نیست، پیدا کنید.
      علاوه بر این، درایو ممکن است حاوی اطلاعاتی در مورد تعداد هدها، سیلندرها و بخش ها و سطح پیش جبران باشد.

    انصافاً باید گفت که اغلب فقط نام آن روی دیسک نوشته می شود. اما حتی در این مورد، می توانید اطلاعات مورد نیاز را یا در دایرکتوری پیدا کنید،
    یا از طریق تماس با نماینده شرکت. دریافت پاسخ به سه سوال مهم است:

    • برای استفاده از درایو به عنوان master/slave، جامپرها چگونه باید تنظیم شوند؟
    • چند سیلندر، هد، بخش در هر مسیر، مقدار پیش جبران چقدر است؟
    • کدام نوع دیسک از ROM BIOS برای این درایو مناسب است؟

    با این اطلاعات می توانید اقدام به نصب هارد دیسک کنید.


    برای نصب هارد درایو در رایانه خود، موارد زیر را انجام دهید:

    1. کل واحد سیستم را از منبع تغذیه جدا کنید، پوشش را بردارید.
    2. کابل هارد را به کنترلر مادربرد وصل کنید. در صورت نصب درایو دوم، در صورت داشتن کانکتور اضافی، می توانید از کابل اول استفاده کنید، اما باید به یاد داشته باشید که سرعت هارد دیسک های مختلف به کندی مقایسه می شود.
    3. در صورت لزوم، جامپرها را با توجه به نحوه استفاده از هارد دیسک تغییر دهید.
    4. درایو را نصب کنید مکان آزادو کابل را از کنترلر روی برد به کانکتور هارد با یک نوار قرمز به منبع تغذیه، کابل منبع تغذیه وصل کنید.
    5. هارد دیسک را با چهار پیچ در دو طرف محکم ببندید، کابل ها را به طور منظم / کم در داخل کامپیوتر قرار دهید تا هنگام بستن درب، آنها را برش ندهید.
    6. بلوک سیستم را ببندید.
    7. اگر رایانه شخصی دیسک سخت را شناسایی نکرد، پیکربندی رایانه را با استفاده از «Setup» تغییر دهید تا رایانه بداند که دستگاه جدیدی به آن اضافه شده است.


    تولید کنندگان هارد دیسک

    هارد دیسک های با ظرفیت یکسان (اما از سازندگان مختلف) معمولاً ویژگی های کم و بیش مشابهی دارند و تفاوت ها عمدتاً در طراحی کیس، فرم فاکتور (به عبارت دیگر ابعاد) و مدت گارانتی بیان می شود. علاوه بر این، دومی باید به طور خاص ذکر شود: هزینه اطلاعات در یک هارد دیسک مدرن اغلب چندین برابر بیشتر از قیمت خود است.

    اگر درایو شما از کار بیفتد، تلاش برای تعمیر آن اغلب به معنای قرار دادن اطلاعات شما در معرض خطر اضافی است.
    یک راه بسیار منطقی تر این است که دستگاه خراب را با یک دستگاه جدید جایگزین کنید.
    سهم شیر هارد دیسک ها در بازار روسیه (و نه تنها) را محصولاتی از IBM، Maxtor، Fujitsu، Western Digital (WD)، Seagate، Quantum تشکیل می دهند.

    نام سازنده ای که این نوع درایو را تولید می کند،

    شرکت کوانتوم (www. quantum. com.)، که در سال 1980 تاسیس شد، یکی از کهنه کارها در بازار ذخیره سازی دیسک است. این شرکت به دلیل راه‌حل‌های فنی نوآورانه‌اش با هدف بهبود قابلیت اطمینان و عملکرد دیسک‌های سخت، زمان دسترسی به دیسک و سرعت خواندن/نوشتن دیسک، توانایی اطلاع‌رسانی در مورد مشکلات احتمالی آینده که می‌تواند منجر به از دست دادن اطلاعات یا خرابی درایو شود، شناخته شده است.

    - یکی از فناوری های اختصاصی کوانتوم SPS (Shock Protection System) است که برای محافظت از دیسک در برابر ضربه طراحی شده است.

    - یک برنامه داخلی DPS (سیستم حفاظت از داده) که برای صرفه جویی در گرانترین - داده های ذخیره شده روی آنها طراحی شده است.

    شرکت وسترن دیجیتال (www.wdс.com.)همچنین یکی از قدیمی‌ترین شرکت‌های تولید دیسک درایو است که فراز و نشیب‌های خود را در تاریخ خود شناخته است.
    این شرکت اخیراً توانسته جدیدترین فناوری ها را در درایوهای خود وارد کند. در میان آنها، شایان ذکر است که توسعه خودمان - فناوری Data Lifeguard، که توسعه بیشتر S.M.A.R.T است. تلاش می کند تا زنجیره را به طور منطقی کامل کند.

    طبق این فناوری، سطح دیسک در مدت زمانی که سیستم از آن استفاده نمی کند، به طور مرتب اسکن می شود. داده ها را می خواند و صحت آن را بررسی می کند. اگر در فرآیند دسترسی به یک بخش مشکلاتی ذکر شود، داده ها به بخش دیگری منتقل می شوند.
    اطلاعات مربوط به بخش های با کیفیت پایین در لیست نقص داخلی ثبت می شود، که این امکان را فراهم می کند که در آینده از نوشتن در بخش های بد جلوگیری شود.

    شرکت سیگیت (www.seagate.com)در بازار ما بسیار معروف است. در ضمن، من هارد دیسک های این شرکت خاص را توصیه می کنم، زیرا آنها قابل اعتماد و بادوام هستند.

    در سال 1998، او با انتشار مجموعه دیسک مدالیست پرو، بازگشتی جدید داشت.
    با سرعت چرخش 7200 دور در دقیقه با استفاده از یاتاقان های مخصوص این کار. قبلاً از این سرعت فقط در درایوهای رابط SCSI استفاده می شد که باعث افزایش کارایی می شد. همین سری از فناوری SeaShield System استفاده می کند که برای بهبود محافظت از دیسک و داده های ذخیره شده روی آن در برابر اثرات الکترواستاتیک و شوک طراحی شده است. در عین حال، اثر تابش الکترومغناطیسی نیز کاهش می یابد.

    تمامی دیسک های تولید شده از S.M.A.R.T پشتیبانی می کنند.
    درایوهای جدید سیگیت شامل یک نسخه بهبود یافته از سیستم SeaShield آن با ویژگی های بیشتر است.
    به طور قابل توجهی، سیگیت ادعا کرد که بالاترین مقاومت در برابر ضربه صنعت در سری به روز شده - 300G در شرایط غیرعملیاتی را دارد.

    شرکت IBM (www.storage.ibm.com)اگرچه تا همین اواخر تامین کننده اصلی نبود بازار روسیههارد دیسک ها، اما به سرعت به خاطر هارد دیسک های سریع و قابل اعتماد خود شهرت خوبی به دست آورد.

    شرکت فوجیتسو (www.fujitsu.com)تولید کننده بزرگ و با تجربه درایوهای دیسک، نه تنها مغناطیسی، بلکه نوری و مغناطیسی نوری نیز می باشد.
    درست است، این شرکت به هیچ وجه در بازار هارد دیسک های دارای رابط IDE پیشرو نیست: حدود 4٪ از این بازار را کنترل می کند (طبق مطالعات مختلف) و منافع اصلی آن در زمینه دستگاه های SCSI نهفته است.


    فرهنگ لغت اصطلاحات

    از آنجایی که برخی از عناصر درایو که نقش مهمی در عملکرد آن دارند، اغلب به عنوان مفاهیم انتزاعی درک می شوند، در ادامه مهمترین اصطلاحات را توضیح می دهیم.

    زمان دسترسیمدت زمانی است که هارد دیسک برای جستجو و انتقال داده ها به یا از حافظه نیاز دارد.
    عملکرد درایوهای دیسک سخت اغلب با زمان دسترسی (واکشی) تعیین می شود.

    خوشه (Сluster)- کوچکترین واحد فضایی که سیستم عامل با آن در جدول مکان فایل کار می کند. معمولاً یک خوشه از 2-4-8 یا چند بخش تشکیل شده است.
    تعداد سکتورها به نوع دیسک بستگی دارد. جستجوی خوشه‌ها به جای بخش‌های جداگانه، سربار سیستم‌عامل را در طول زمان کاهش می‌دهد. خوشه های بزرگ عملکرد سریع تری را ارائه می دهند
    درایو، از آنجایی که تعداد خوشه ها در این مورد کمتر است، اما از فضای (فضا) روی دیسک بدتر استفاده می شود، زیرا ممکن است بسیاری از فایل ها کوچکتر از خوشه باشند و از بایت های باقی مانده از خوشه استفاده نشود.


    کنترلر (CU) (کنترل کننده)    - مدارهایی که معمولاً روی یک برد توسعه قرار دارند و عملکرد یک هارد دیسک را کنترل می کنند، از جمله حرکت دادن هد و خواندن و نوشتن داده ها.


    سیلندر (Сylinder)    - آهنگ ها در مقابل یکدیگر در همه طرف های همه دیسک ها قرار دارند.

    سر درایو- مکانیزمی که در امتداد سطح هارد دیسک حرکت می کند و ضبط الکترومغناطیسی یا خواندن داده ها را فراهم می کند.


    جدول تخصیص فایل (FAT)    - یک رکورد ایجاد شده توسط سیستم عامل که موقعیت هر فایل را روی دیسک و بخش هایی که استفاده می شود و نوشتن داده های جدید بر روی آنها رایگان است را پیگیری می کند.


    شکاف سر    فاصله بین سر درایو و سطح دیسک است.


    در میان بگذارید    - رابطه بین سرعت چرخش دیسک و سازماندهی بخش های روی دیسک. به طور معمول، سرعت چرخش دیسک از توانایی کامپیوتر برای دریافت اطلاعات از دیسک بیشتر است. تا زمانی که کنترلر داده ها را می خواند، بخش سریال بعدی از قبل عبور کرده است. بنابراین، داده ها از طریق یک یا دو بخش روی دیسک نوشته می شوند. با کمک نرم افزار مخصوص، هنگام فرمت کردن دیسک، می توانید ترتیب خط کشی را تغییر دهید.


    درایو منطقی    - قسمت های خاصی از سطح کار هارد دیسک که به عنوان درایوهای جداگانه در نظر گرفته می شوند.
    برخی از درایوهای منطقی را می توان برای سیستم عامل های دیگر مانند یونیکس استفاده کرد.


    توقفگاه خودرو    - هدهای درایو را به یک نقطه معین منتقل کرده و آنها را در حالت ثابت بر روی قسمت‌های بلااستفاده دیسک ثابت کنید تا در هنگام لرزش درایو هنگام برخورد هدها به سطح دیسک، آسیب به حداقل برسد.


    پارتیشن بندی    – عملیات تقسیم هارد دیسک به دیسک های منطقی. همه دیسک ها پارتیشن بندی شده اند، اگرچه دیسک های کوچک ممکن است فقط یک پارتیشن داشته باشند.


    دیسک (پلاتر)    - خود دیسک فلزی، پوشیده از یک ماده مغناطیسی، که داده ها روی آن نوشته شده است. یک هارد دیسک معمولا بیش از یک درایو دارد.


    RLL (محدود به طول اجرا)    یک طرح رمزگذاری که توسط برخی کنترل‌کننده‌ها برای افزایش تعداد بخش‌ها در هر مسیر برای گنجاندن داده‌های بیشتر استفاده می‌شود.


    بخش    - تقسیم تراک های دیسک که واحد اصلی اندازه مورد استفاده درایو است. بخش های سیستم عامل معمولاً 512 بایت هستند.


    زمان تعیین موقعیت (زمان جستجو)    - زمان لازم برای حرکت هد از مسیری که روی آن نصب شده است به مسیر دلخواه دیگر.


    آهنگ (آهنگ)    - تقسیم متحدالمرکز دیسک. آهنگ ها مانند آهنگ های روی یک رکورد هستند. بر خلاف آهنگ های روی یک رکورد، که یک مارپیچ پیوسته هستند، آهنگ های روی دیسک دایره ای هستند. آهنگ ها به نوبه خود به خوشه ها و بخش ها تقسیم می شوند.


    زمان جستجوی مسیر به مسیر    - زمان مورد نیاز برای انتقال سر درایو به مسیر مجاور.


    نرخ انتقال    - مقدار اطلاعات ارسال شده بین دیسک و کامپیوتر در واحد زمان. همچنین شامل زمان جستجوی آهنگ نیز می شود.

    بیشتر بخوانید: