الغرض من هذه المقالة هو وصف هيكل القرص الصلب الحديث، والتحدث عن مكوناته الرئيسية، وإظهار شكلها وتسميتها. بالإضافة إلى ذلك، سنعرض العلاقة بين المصطلحات الروسية والإنجليزية التي تصف مكونات محركات الأقراص الثابتة.

من أجل الوضوح، دعونا نلقي نظرة على محرك أقراص SATA مقاس 3.5 بوصة. سيكون هذا تيرابايت Seagate ST31000333AS جديدًا تمامًا. دعونا نفحص خنزير غينيا لدينا.

يُطلق على PCB الأخضر مع آثار نحاسية وموصلات الطاقة وSATA لوحة إلكترونية أو لوحة تحكم (لوحة الدوائر المطبوعة، PCB). يتم استخدامه للتحكم في تشغيل القرص الصلب. يُطلق على علبة الألومنيوم السوداء ومحتوياتها اسم HDA (مجموعة الرأس والقرص، HDA)، كما يطلق عليها الخبراء اسم "العلبة"؛ تسمى الحالة نفسها بدون محتويات أيضًا بالكتلة المحكمية (القاعدة).

الآن دعونا نزيل لوحة الدوائر المطبوعة ونفحص المكونات الموضوعة عليها.

أول ما يلفت انتباهك هو الشريحة الكبيرة الموجودة في المنتصف - وحدة التحكم الدقيقة أو المعالج (وحدة التحكم الدقيقة، MCU). في محركات الأقراص الثابتة الحديثة، يتكون المتحكم الدقيق من جزأين - وحدة المعالج المركزي (CPU)، التي تقوم بجميع العمليات الحسابية، وقناة القراءة/الكتابة - جهاز خاص يحول الإشارة التناظرية القادمة من الرؤوس إلى بيانات رقمية أثناء القراءة التشغيل وترميز البيانات الرقمية إلى إشارة تناظرية أثناء الكتابة. يحتوي المعالج على منافذ إدخال/إخراج (منافذ IO) للتحكم في المكونات الأخرى الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة ونقل البيانات عبر واجهة SATA.

شريحة الذاكرة هي ذاكرة DDR SDRAM عادية. يحدد حجم الذاكرة حجم ذاكرة التخزين المؤقت على القرص الصلب. تحتوي لوحة الدائرة المطبوعة هذه على ذاكرة Samsung DDR مثبتة بسعة 32 ميجابايت، والتي تمنح القرص من الناحية النظرية ذاكرة تخزين مؤقت تبلغ 32 ميجابايت (وهذا هو بالضبط المبلغ الوارد في المواصفات الفنية للقرص الصلب)، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. الحقيقة هي أن الذاكرة مقسمة منطقيًا إلى ذاكرة مؤقتة (ذاكرة تخزين مؤقت) وذاكرة البرامج الثابتة. يتطلب المعالج قدرًا معينًا من الذاكرة لتحميل وحدات البرامج الثابتة. على حد علمنا، تشير شركة Hitachi/IBM فقط إلى حجم ذاكرة التخزين المؤقت الفعلي في المواصفات الفنية؛ فيما يتعلق بالأقراص الأخرى، يمكنك فقط تخمين حجم ذاكرة التخزين المؤقت.

الشريحة التالية هي وحدة التحكم في المحرك ووحدة الرأس، أو "اللف" (وحدة التحكم في محرك الملف الصوتي، وحدة التحكم VCM). بالإضافة إلى ذلك، تتحكم هذه الشريحة في مصادر الطاقة الثانوية الموجودة على اللوحة، والتي تعمل على تشغيل المعالج وشريحة تبديل المضخم الأولي (المضخم الأولي، المضخم الأولي)، الموجودة في HDA. هذا هو المستهلك الرئيسي للطاقة في لوحة الدوائر المطبوعة. يتحكم في دوران المغزل وحركة الرؤوس. يمكن أن يعمل قلب وحدة التحكم VCM حتى عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية.

يتم تخزين جزء من البرنامج الثابت للقرص في ذاكرة فلاش. عند توصيل الطاقة إلى القرص، يقوم المتحكم الدقيق بتحميل محتويات شريحة الفلاش إلى الذاكرة ويبدأ في تنفيذ التعليمات البرمجية. بدون تعليمات برمجية تم تحميلها بشكل صحيح، لن يرغب القرص في الدوران. إذا لم يكن هناك شريحة فلاش على اللوحة، فهذا يعني أنها مدمجة في وحدة التحكم الدقيقة.

يتفاعل مستشعر الاهتزاز (مستشعر الصدمات) مع الاهتزاز الذي يشكل خطورة على القرص ويرسل إشارة عنه إلى وحدة التحكم VCM. يقوم VCM بإيقاف الرؤوس على الفور ويمكنه إيقاف دوران القرص. من الناحية النظرية، من المفترض أن تحمي هذه الآلية القرص من المزيد من التلف، لكنها من الناحية العملية لا تعمل، لذا لا تسقط الأقراص. في بعض محركات الأقراص، يكون مستشعر الاهتزاز حساسًا للغاية، ويستجيب لأدنى اهتزاز. تسمح البيانات الواردة من المستشعر لوحدة التحكم VCM بتصحيح حركة الرؤوس. يتم تثبيت جهازي استشعار للاهتزاز على الأقل على هذه الأقراص.

تحتوي اللوحة على جهاز حماية آخر - قمع الجهد العابر (TVS). إنه يحمي اللوحة من ارتفاع الطاقة. عندما يكون هناك زيادة في الطاقة، يحترق نظام TVS، مما يؤدي إلى حدوث دائرة كهربائية قصيرة بالأرض. تحتوي هذه اللوحة على جهازي TVS، 5 و12 فولت.

الآن دعونا نلقي نظرة على HDA.

يوجد أسفل اللوحة جهات اتصال للمحرك والرؤوس. بالإضافة إلى ذلك، يوجد ثقب صغير غير مرئي تقريبًا على جسم القرص (فتحة التنفس). يعمل على معادلة الضغط. يعتقد الكثير من الناس أن هناك فراغًا داخل القرص الصلب. في الواقع، هذا ليس صحيحا. تسمح هذه الفتحة للقرص بمساواة الضغط داخل وخارج منطقة الاحتواء. من الداخل، يتم تغطية هذه الفتحة بفلتر للتنفس، والذي يحبس جزيئات الغبار والرطوبة.

الآن دعونا نلقي نظرة داخل منطقة الاحتواء. قم بإزالة غطاء القرص.

الغطاء نفسه ليس شيئًا مثيرًا للاهتمام. إنها مجرد قطعة معدنية ذات حشية مطاطية لمنع دخول الغبار. أخيرًا، دعونا نلقي نظرة على ملء منطقة الاحتواء.

يتم تخزين المعلومات الثمينة على أقراص معدنية، تسمى أيضًا الأطباق. في الصورة يمكنك رؤية الفطيرة العلوية. الألواح مصنوعة من الألومنيوم المصقول أو الزجاج ومغطاة بعدة طبقات من تركيبات مختلفة، بما في ذلك مادة مغناطيسية حديدية يتم تخزين البيانات عليها بالفعل. بين الفطائر، وكذلك فوق الجزء العلوي منها، نرى لوحات خاصة تسمى الفواصل أو الفواصل. إنها ضرورية لمعادلة تدفقات الهواء وتقليل الضوضاء الصوتية. وكقاعدة عامة، فهي مصنوعة من الألومنيوم أو البلاستيك. تتعامل فواصل الألمنيوم بنجاح أكبر مع تبريد الهواء داخل منطقة الاحتواء.

منظر جانبي للفطائر والفواصل.

يتم تثبيت رؤوس القراءة والكتابة (الرؤوس) في نهايات أقواس وحدة الرأس المغناطيسية، أو HSA (Head Stack Assembly، HSA). منطقة وقوف السيارات هي المنطقة التي يجب أن تكون فيها رؤوس القرص السليم في حالة توقف المغزل. بالنسبة لهذا القرص، تقع منطقة وقوف السيارات بالقرب من المغزل، كما يمكن رؤيته في الصورة.

في بعض الرحلات، يتم ركن السيارة في مناطق بلاستيكية خاصة لوقوف السيارات تقع خارج اللوحات.

يعد القرص الصلب آلية دقيقة لتحديد المواقع ويتطلب هواءً نظيفًا جدًا ليعمل بشكل صحيح. أثناء الاستخدام، يمكن أن تتشكل جزيئات مجهرية من المعدن والشحوم داخل القرص الصلب. لتنظيف الهواء داخل القرص على الفور، يوجد مرشح لإعادة التدوير. هذا جهاز عالي التقنية يجمع باستمرار الجزيئات الصغيرة ويحبسها. يقع المرشح في مسار تدفقات الهواء الناتجة عن دوران اللوحات.

الآن دعونا نزيل المغناطيس العلوي ونرى ما هو مخفي تحته.

تستخدم محركات الأقراص الثابتة مغناطيس نيوديميوم قوي جدًا. هذه المغناطيسات قوية جدًا بحيث يمكنها رفع ما يصل إلى 1300 مرة من وزنها. لذلك لا تضع إصبعك بين المغناطيس والمعدن أو أي مغناطيس آخر - فالضربة ستكون حساسة للغاية. تظهر هذه الصورة محددات BMG. مهمتهم هي الحد من حركة الرؤوس، وتركها على سطح اللوحات. تم تصميم محددات BMG للنماذج المختلفة بشكل مختلف، ولكن يوجد دائمًا اثنان منها، ويتم استخدامها على جميع محركات الأقراص الثابتة الحديثة. في محرك الأقراص الخاص بنا، يوجد المحدد الثاني على المغناطيس السفلي.

إليك ما يمكنك رؤيته هناك.

نرى هنا أيضًا ملفًا صوتيًا، وهو جزء من وحدة الرأس المغناطيسية. يشكل الملف والمغناطيس محرك VCM (Voice Coil Motor، VCM). يشكل المحرك وكتلة الرؤوس المغناطيسية أداة تحديد الموضع (المحرك) - وهو الجهاز الذي يحرك الرؤوس. يسمى الجزء البلاستيكي الأسود ذو الشكل المعقد بمزلاج المحرك. هذه آلية وقائية تطلق BMG بعد أن يصل محرك المغزل إلى عدد معين من الثورات. يحدث هذا بسبب ضغط تدفق الهواء. يحمي القفل الرؤوس من الحركات غير المرغوب فيها في وضع الوقوف.

الآن دعونا نزيل كتلة الرأس المغناطيسية.

يتم دعم الدقة والحركة السلسة لـ BMG بمحمل دقيق. الجزء الأكبر من BMG، المصنوع من سبائك الألومنيوم، يُسمى عادةً بالقوس أو الذراع المتأرجح (الذراع). في نهاية الذراع الهزاز توجد رؤوس على نظام تعليق زنبركي (Heads Gimbal Assembly، HGA). عادةً ما يتم توفير الرؤوس والأذرع المتأرجحة من قبل شركات مصنعة مختلفة. ينتقل الكبل المرن (الدائرة المطبوعة المرنة، FPC) إلى اللوحة التي تتصل بلوحة التحكم.

دعونا نلقي نظرة على مكونات BMG بمزيد من التفصيل.

ملف متصل بالكابل.

تحمل.

الصورة التالية توضح جهات اتصال BMG.

تضمن الحشية ضيق الاتصال. وبالتالي، لا يمكن للهواء الدخول إلى الوحدة إلا بالأقراص والرؤوس من خلال فتحة معادلة الضغط. يحتوي هذا القرص على جهات اتصال مطلية بطبقة رقيقة من الذهب لتحسين التوصيل.

هذا هو تصميم الروك الكلاسيكي.

تسمى الأجزاء السوداء الصغيرة الموجودة في نهايات الشماعات الزنبركية بالمنزلقات. تشير العديد من المصادر إلى أن أشرطة التمرير والرؤوس هي نفس الشيء. في الواقع، يساعد شريط التمرير على قراءة المعلومات وكتابتها عن طريق رفع الرأس فوق سطح الفطائر. على محركات الأقراص الصلبة الحديثة، تتحرك الرؤوس على مسافة 5-10 نانومتر من سطح الفطائر. وللمقارنة، يبلغ قطر شعرة الإنسان حوالي 25000 نانومتر. إذا دخل أي جسيم تحت المنزلق، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة الرؤوس بسبب الاحتكاك وفشلها، ولهذا السبب فإن نظافة الهواء داخل منطقة الاحتواء أمر في غاية الأهمية. توجد عناصر القراءة والكتابة نفسها في نهاية شريط التمرير. إنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مجهر جيد.

كما ترون، سطح المنزلق ليس مسطحًا، فهو يحتوي على أخاديد هوائية. إنها تساعد في تثبيت ارتفاع طيران شريط التمرير. يشكل الهواء الموجود أسفل شريط التمرير وسادة هوائية (Air Bearing Surface، ABS). تحافظ الوسادة الهوائية على طيران شريط التمرير الموازي تقريبًا لسطح الفطيرة.

وهنا صورة أخرى من شريط التمرير.

جهات الاتصال الرئيسية مرئية بوضوح هنا.

وهذا جزء مهم آخر من BMG لم تتم مناقشته بعد. ويسمى المضخم (preamp). المضخم الأولي عبارة عن شريحة تتحكم في الرؤوس وتضخيم الإشارة الواردة إليها أو منها.

يتم وضع المضخم مباشرة في BMG لسبب بسيط للغاية - الإشارة القادمة من الرؤوس ضعيفة جدًا. على محركات الأقراص الحديثة يبلغ تردده حوالي 1 جيجا هرتز. إذا قمت بنقل المضخم خارج المنطقة المحكمية، فسيتم تخفيف هذه الإشارة الضعيفة بشكل كبير في الطريق إلى لوحة التحكم.

هناك مسارات تؤدي من المضخم إلى الرؤوس (على اليمين) أكثر من تلك الموجودة في منطقة الاحتواء (على اليسار). الحقيقة هي أن القرص الصلب لا يمكنه العمل في وقت واحد مع أكثر من رأس واحد (زوج من عناصر الكتابة والقراءة). يرسل القرص الصلب إشارات إلى المضخم، ويختار الرأس الذي يصل إليه القرص الصلب حاليًا. يحتوي هذا القرص الصلب على ستة مسارات تؤدي إلى كل رأس. لماذا هذا العدد الكبير؟ مسار واحد هو الأرض، واثنين آخرين لعناصر القراءة والكتابة. المساران التاليان مخصصان للتحكم في محركات الأقراص الصغيرة، أو الأجهزة الكهرضغطية أو المغناطيسية الخاصة التي يمكنها تحريك شريط التمرير أو تدويره. يساعد هذا في ضبط موضع الرؤوس فوق المسار بشكل أكثر دقة. المسار الأخير يؤدي إلى المدفأة. يستخدم السخان لتنظيم ارتفاع طيران الرؤوس. ينقل السخان الحرارة إلى التعليق الذي يربط شريط التمرير والروك. يتكون التعليق من سبيكة ذات خصائص تمدد حراري مختلفة. عند تسخينه، ينحني التعليق نحو سطح الفطيرة، مما يقلل من ارتفاع طيران الرأس. عندما يبرد، يتم تقويم المحور المحوري.

كفى عن الرؤوس، فلنفكك القرص أكثر. قم بإزالة الفاصل العلوي.

هذا هو ما يبدو عليه.

في الصورة التالية ترى منطقة الاحتواء مع إزالة الفاصل العلوي وكتلة الرأس.

أصبح المغناطيس السفلي مرئيا.

الآن حلقة التثبيت (مشبك الأطباق).

تعمل هذه الحلقة على تثبيت كتلة الصفائح معًا، مما يمنعها من الحركة بالنسبة لبعضها البعض.

يتم تعليق الفطائر على محور المغزل.

الآن بعد أن لم يكن هناك أي شيء يمسك الفطائر، قم بإزالة الجزء العلوي من الفطيرة. هذا ما هو تحت.

أصبح من الواضح الآن كيفية إنشاء مساحة للرؤوس - توجد حلقات فاصلة بين الفطائر. تظهر الصورة الفطيرة الثانية والفاصل الثاني.

الحلقة الفاصلة عبارة عن جزء عالي الدقة مصنوع من سبائك أو بوليمرات غير مغناطيسية. دعونا خلعه.

لنأخذ كل شيء آخر من القرص لتفحص الجزء السفلي من الكتلة المحكمية.

هذا ما تبدو عليه فتحة معادلة الضغط. يقع مباشرة تحت مرشح الهواء. دعونا نلقي نظرة فاحصة على عامل التصفية.

وبما أن الهواء القادم من الخارج يحتوي بالضرورة على غبار، فإن الفلتر يتكون من عدة طبقات. إنه أكثر سمكًا من مرشح الدورة الدموية. وفي بعض الأحيان يحتوي على جزيئات هلام السيليكا لمكافحة رطوبة الهواء.

تم توضيح العلاقة بين المصطلحات الروسية والإنجليزية بواسطة ليونيد فورزيف.

المقال منسوخ من

الغرض من هذه المقالة هو وصف هيكل القرص الصلب الحديث، والتحدث عن مكوناته الرئيسية، وإظهار شكلها وتسميتها. بالإضافة إلى ذلك، سنعرض العلاقة بين المصطلحات الروسية والإنجليزية التي تصف مكونات محركات الأقراص الثابتة.

من أجل الوضوح، دعونا نلقي نظرة على محرك أقراص SATA مقاس 3.5 بوصة. سيكون هذا تيرابايت Seagate ST31000333AS جديدًا تمامًا. دعونا نفحص خنزير غينيا لدينا.

يُطلق على PCB الأخضر مع آثار نحاسية وموصلات الطاقة وSATA لوحة إلكترونية أو لوحة تحكم (لوحة الدوائر المطبوعة، PCB). يتم استخدامه للتحكم في تشغيل القرص الصلب. يُطلق على علبة الألومنيوم السوداء ومحتوياتها اسم HDA (مجموعة الرأس والقرص، HDA)، كما يطلق عليها الخبراء اسم "العلبة"؛ تسمى الحالة نفسها بدون محتويات أيضًا بالكتلة المحكمية (القاعدة).

الآن دعونا نزيل لوحة الدوائر المطبوعة ونفحص المكونات الموضوعة عليها.

أول ما يلفت انتباهك هو الشريحة الكبيرة الموجودة في المنتصف - وحدة التحكم الدقيقة أو المعالج (وحدة التحكم الدقيقة، MCU). في محركات الأقراص الثابتة الحديثة، يتكون المتحكم الدقيق من جزأين - وحدة المعالج المركزي (CPU)، التي تقوم بجميع العمليات الحسابية، وقناة القراءة/الكتابة - جهاز خاص يحول الإشارة التناظرية القادمة من الرؤوس إلى بيانات رقمية أثناء القراءة التشغيل وترميز البيانات الرقمية إلى إشارة تناظرية أثناء الكتابة. يحتوي المعالج على منافذ إدخال/إخراج (منافذ IO) للتحكم في المكونات الأخرى الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة ونقل البيانات عبر واجهة SATA.

شريحة الذاكرة هي ذاكرة DDR SDRAM عادية. يحدد حجم الذاكرة حجم ذاكرة التخزين المؤقت على القرص الصلب. تحتوي لوحة الدائرة المطبوعة هذه على ذاكرة Samsung DDR مثبتة بسعة 32 ميجابايت، والتي تمنح القرص من الناحية النظرية ذاكرة تخزين مؤقت تبلغ 32 ميجابايت (وهذا هو بالضبط المبلغ الوارد في المواصفات الفنية للقرص الصلب)، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. الحقيقة هي أن الذاكرة مقسمة منطقيًا إلى ذاكرة مؤقتة (ذاكرة تخزين مؤقت) وذاكرة البرامج الثابتة. يتطلب المعالج قدرًا معينًا من الذاكرة لتحميل وحدات البرامج الثابتة. على حد علمنا، تشير شركة Hitachi/IBM فقط إلى حجم ذاكرة التخزين المؤقت الفعلي في المواصفات الفنية؛ فيما يتعلق بالأقراص الأخرى، يمكنك فقط تخمين حجم ذاكرة التخزين المؤقت.

الشريحة التالية هي وحدة التحكم في المحرك ووحدة الرأس، أو "اللف" (وحدة التحكم في محرك الملف الصوتي، وحدة التحكم VCM). بالإضافة إلى ذلك، تتحكم هذه الشريحة في مصادر الطاقة الثانوية الموجودة على اللوحة، والتي تعمل على تشغيل المعالج وشريحة تبديل المضخم الأولي (المضخم الأولي، المضخم الأولي)، الموجودة في HDA. هذا هو المستهلك الرئيسي للطاقة في لوحة الدوائر المطبوعة. يتحكم في دوران المغزل وحركة الرؤوس. يمكن أن يعمل قلب وحدة التحكم VCM حتى عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية. ويتم تخزين جزء من البرنامج الثابت للقرص في ذاكرة فلاش. عند توصيل الطاقة إلى القرص، يقوم المتحكم الدقيق بتحميل محتويات شريحة الفلاش إلى الذاكرة ويبدأ في تنفيذ التعليمات البرمجية. بدون تعليمات برمجية تم تحميلها بشكل صحيح، لن يرغب القرص في الدوران. إذا لم يكن هناك شريحة فلاش على اللوحة، فهذا يعني أنها مدمجة في وحدة التحكم الدقيقة.

يتفاعل مستشعر الاهتزاز (مستشعر الصدمات) مع الاهتزاز الذي يشكل خطورة على القرص ويرسل إشارة عنه إلى وحدة التحكم VCM. يقوم VCM بإيقاف الرؤوس على الفور ويمكنه إيقاف دوران القرص. من الناحية النظرية، من المفترض أن تحمي هذه الآلية القرص من المزيد من التلف، لكنها من الناحية العملية لا تعمل، لذا لا تسقط الأقراص. في بعض محركات الأقراص، يكون مستشعر الاهتزاز حساسًا للغاية، ويستجيب لأدنى اهتزاز. تسمح البيانات الواردة من المستشعر لوحدة التحكم VCM بتصحيح حركة الرؤوس. يتم تثبيت جهازي استشعار للاهتزاز على الأقل على هذه الأقراص.

تحتوي اللوحة على جهاز حماية آخر - قمع الجهد العابر (TVS). إنه يحمي اللوحة من ارتفاع الطاقة. عندما يكون هناك زيادة في الطاقة، يحترق نظام TVS، مما يؤدي إلى حدوث دائرة كهربائية قصيرة بالأرض. تحتوي هذه اللوحة على جهازي TVS، 5 و12 فولت.

الآن دعونا نلقي نظرة على HDA.

يوجد أسفل اللوحة جهات اتصال للمحرك والرؤوس. بالإضافة إلى ذلك، يوجد ثقب صغير غير مرئي تقريبًا على جسم القرص (فتحة التنفس). يعمل على معادلة الضغط. يعتقد الكثير من الناس أن هناك فراغًا داخل القرص الصلب. في الواقع، هذا ليس صحيحا. تسمح هذه الفتحة للقرص بمساواة الضغط داخل وخارج منطقة الاحتواء. من الداخل، يتم تغطية هذه الفتحة بفلتر للتنفس، والذي يحبس جزيئات الغبار والرطوبة.

الآن دعونا نلقي نظرة داخل منطقة الاحتواء. قم بإزالة غطاء القرص.

الغطاء نفسه ليس شيئًا مثيرًا للاهتمام. إنها مجرد قطعة معدنية ذات حشية مطاطية لمنع دخول الغبار. أخيرًا، دعونا نلقي نظرة على ملء منطقة الاحتواء.

يتم تخزين المعلومات الثمينة على أقراص معدنية، تسمى أيضًا الأطباق. في الصورة يمكنك رؤية الفطيرة العلوية. الألواح مصنوعة من الألومنيوم المصقول أو الزجاج ومغطاة بعدة طبقات من تركيبات مختلفة، بما في ذلك مادة مغناطيسية حديدية يتم تخزين البيانات عليها بالفعل. بين الفطائر، وكذلك فوق الجزء العلوي منها، نرى لوحات خاصة تسمى الفواصل أو الفواصل. إنها ضرورية لمعادلة تدفقات الهواء وتقليل الضوضاء الصوتية. وكقاعدة عامة، فهي مصنوعة من الألومنيوم أو البلاستيك. تتعامل فواصل الألمنيوم بنجاح أكبر مع تبريد الهواء داخل منطقة الاحتواء.

منظر جانبي للفطائر والفواصل.

يتم تثبيت رؤوس القراءة والكتابة (الرؤوس) في نهايات أقواس وحدة الرأس المغناطيسية، أو HSA (Head Stack Assembly، HSA). منطقة التحضير هي المنطقة التي يجب أن تكون فيها رؤوس قرص العمل في حالة توقف المغزل. مع هذا القرص، تقع منطقة التحضير بالقرب من المغزل، كما هو واضح في الصورة.

في بعض الرحلات، يتم ركن السيارة في مناطق تحضير بلاستيكية خاصة تقع خارج اللوحات.

يعد القرص الصلب آلية دقيقة لتحديد المواقع ويتطلب هواءً نظيفًا جدًا ليعمل بشكل صحيح. أثناء الاستخدام، يمكن أن تتشكل جزيئات مجهرية من المعدن والشحوم داخل القرص الصلب. لتنظيف الهواء داخل القرص على الفور، يوجد مرشح لإعادة التدوير. هذا جهاز عالي التقنية يجمع باستمرار الجزيئات الصغيرة ويحبسها. يقع المرشح في مسار تدفقات الهواء الناتجة عن دوران اللوحات.

الآن دعونا نزيل المغناطيس العلوي ونرى ما هو مخفي تحته.

تستخدم محركات الأقراص الثابتة مغناطيس نيوديميوم قوي جدًا. هذه المغناطيسات قوية جدًا بحيث يمكنها رفع ما يصل إلى 1300 مرة من وزنها. لذلك لا تضع إصبعك بين المغناطيس والمعدن أو أي مغناطيس آخر - فالضربة ستكون حساسة للغاية. تظهر هذه الصورة محددات BMG. مهمتهم هي الحد من حركة الرؤوس، وتركها على سطح اللوحات. تم تصميم محددات BMG للنماذج المختلفة بشكل مختلف، ولكن يوجد دائمًا اثنان منها، ويتم استخدامها على جميع محركات الأقراص الثابتة الحديثة. في محرك الأقراص الخاص بنا، يوجد المحدد الثاني على المغناطيس السفلي.

إليك ما يمكنك رؤيته هناك.

نرى هنا أيضًا ملفًا صوتيًا، وهو جزء من وحدة الرأس المغناطيسية. يشكل الملف والمغناطيس محرك VCM (Voice Coil Motor، VCM). يشكل المحرك وكتلة الرؤوس المغناطيسية أداة تحديد الموضع (المحرك) - وهو الجهاز الذي يحرك الرؤوس. يسمى الجزء البلاستيكي الأسود ذو الشكل المعقد بمزلاج المحرك. هذه آلية وقائية تطلق BMG بعد أن يصل محرك المغزل إلى عدد معين من الثورات. يحدث هذا بسبب ضغط تدفق الهواء. يحمي التجنيب الرؤوس من الحركات غير المرغوب فيها في وضع التحضير.

الآن دعونا نزيل كتلة الرأس المغناطيسية.

يتم دعم الدقة والحركة السلسة لـ BMG بمحمل دقيق. الجزء الأكبر من BMG، المصنوع من سبائك الألومنيوم، يُسمى عادةً بالقوس أو الذراع المتأرجح (الذراع). في نهاية الذراع الهزاز توجد رؤوس على نظام تعليق زنبركي (Heads Gimbal Assembly، HGA). عادةً ما يتم توفير الرؤوس والأذرع المتأرجحة من قبل شركات مصنعة مختلفة. ينتقل الكبل المرن (الدائرة المطبوعة المرنة، FPC) إلى اللوحة التي تتصل بلوحة التحكم.

دعونا نلقي نظرة على مكونات BMG بمزيد من التفصيل.

ملف متصل بالكابل.

تحمل.

الصورة التالية توضح جهات اتصال BMG.

تضمن الحشية ضيق الاتصال. وبالتالي، لا يمكن للهواء الدخول إلى الوحدة إلا بالأقراص والرؤوس من خلال فتحة معادلة الضغط. يحتوي هذا القرص على جهات اتصال مطلية بطبقة رقيقة من الذهب لتحسين التوصيل.

هذا هو تصميم الروك الكلاسيكي.

تسمى الأجزاء السوداء الصغيرة الموجودة في نهايات الشماعات الزنبركية بالمنزلقات. تشير العديد من المصادر إلى أن أشرطة التمرير والرؤوس هي نفس الشيء. في الواقع، يساعد شريط التمرير على قراءة المعلومات وكتابتها عن طريق رفع الرأس فوق سطح الفطائر. على محركات الأقراص الصلبة الحديثة، تتحرك الرؤوس على مسافة 5-10 نانومتر من سطح الفطائر. وللمقارنة، يبلغ قطر شعرة الإنسان حوالي 25000 نانومتر. إذا دخل أي جسيم تحت المنزلق، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة الرؤوس بسبب الاحتكاك وفشلها، ولهذا السبب فإن نظافة الهواء داخل منطقة الاحتواء أمر في غاية الأهمية. توجد عناصر القراءة والكتابة نفسها في نهاية شريط التمرير. إنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مجهر جيد.

كما ترون، سطح المنزلق ليس مسطحًا، فهو يحتوي على أخاديد هوائية. إنها تساعد في تثبيت ارتفاع طيران شريط التمرير. يشكل الهواء الموجود أسفل شريط التمرير وسادة هوائية (Air Bearing Surface، ABS). تحافظ الوسادة الهوائية على طيران شريط التمرير الموازي تقريبًا لسطح الفطيرة.

وهنا صورة أخرى من شريط التمرير.

جهات الاتصال الرئيسية مرئية بوضوح هنا.

وهذا جزء مهم آخر من BMG لم تتم مناقشته بعد. ويسمى المضخم (preamp). المضخم الأولي عبارة عن شريحة تتحكم في الرؤوس وتضخيم الإشارة الواردة إليها أو منها.

يتم وضع المضخم مباشرة في BMG لسبب بسيط للغاية - الإشارة القادمة من الرؤوس ضعيفة جدًا. على محركات الأقراص الحديثة يبلغ تردده حوالي 1 جيجا هرتز. إذا قمت بنقل المضخم خارج المنطقة المحكمية، فسيتم تخفيف هذه الإشارة الضعيفة بشكل كبير في الطريق إلى لوحة التحكم.

هناك مسارات تؤدي من المضخم إلى الرؤوس (على اليمين) أكثر من تلك الموجودة في منطقة الاحتواء (على اليسار). الحقيقة هي أن القرص الصلب لا يمكنه العمل في وقت واحد مع أكثر من رأس واحد (زوج من عناصر الكتابة والقراءة). يرسل القرص الصلب إشارات إلى المضخم، ويختار الرأس الذي يصل إليه القرص الصلب حاليًا. يحتوي هذا القرص الصلب على ستة مسارات تؤدي إلى كل رأس. لماذا هذا العدد الكبير؟ مسار واحد هو الأرض، واثنين آخرين لعناصر القراءة والكتابة. المساران التاليان مخصصان للتحكم في محركات الأقراص الصغيرة، أو الأجهزة الكهرضغطية أو المغناطيسية الخاصة التي يمكنها تحريك شريط التمرير أو تدويره. يساعد هذا في ضبط موضع الرؤوس فوق المسار بشكل أكثر دقة. المسار الأخير يؤدي إلى المدفأة. يستخدم السخان لتنظيم ارتفاع طيران الرؤوس. ينقل السخان الحرارة إلى التعليق الذي يربط شريط التمرير والروك. يتكون التعليق من سبيكة ذات خصائص تمدد حراري مختلفة. عند تسخينه، ينحني التعليق نحو سطح الفطيرة، مما يقلل من ارتفاع طيران الرأس. عندما يبرد، يتم تقويم المحور المحوري.

كفى عن الرؤوس، فلنفكك القرص أكثر. قم بإزالة الفاصل العلوي.

هذا هو ما يبدو عليه.

في الصورة التالية ترى منطقة الاحتواء مع إزالة الفاصل العلوي وكتلة الرأس.

أصبح المغناطيس السفلي مرئيا.

الآن حلقة التثبيت (مشبك الأطباق).

تعمل هذه الحلقة على تثبيت كتلة الصفائح معًا، مما يمنعها من الحركة بالنسبة لبعضها البعض.

يتم تعليق الفطائر على محور المغزل.

الآن بعد أن لم يكن هناك أي شيء يمسك الفطائر، قم بإزالة الجزء العلوي من الفطيرة. هذا ما هو تحت.

أصبح من الواضح الآن كيفية إنشاء مساحة للرؤوس - توجد حلقات فاصلة بين الفطائر. تظهر الصورة الفطيرة الثانية والفاصل الثاني.

الحلقة المباعدة عبارة عن جزء عالي الدقة مصنوع من سبيكة أو بوليمرات غير مغناطيسية. دعونا خلعه.

لنأخذ كل شيء آخر من القرص لتفحص الجزء السفلي من الكتلة المحكمية.

هذا ما تبدو عليه فتحة معادلة الضغط. يقع مباشرة تحت مرشح الهواء. دعونا نلقي نظرة فاحصة على عامل التصفية.

وبما أن الهواء القادم من الخارج يحتوي بالضرورة على غبار، فإن الفلتر يتكون من عدة طبقات. إنه أكثر سمكًا من مرشح الدورة الدموية. وفي بعض الأحيان يحتوي على جزيئات هلام السيليكا لمكافحة رطوبة الهواء.

القرص الصلب (HDD)– جهاز تخزين غير متطاير غرضه تخزين البيانات على المدى الطويل. يتم تخزين المعلومات على وسائط صلبة (أقراص مصنوعة من سبائك خاصة) مغطاة بطبقة مغناطيسية حديدية (ثاني أكسيد الكروم).

جهاز القرص الصلب.

هيرموزون

يشتمل على: هيكل معدني متين، وأقراص مغلفة مغناطيسيًا، ووحدة رأس مزودة بجهاز تحديد المواقع، ومحرك كهربائي للمغزل.

كتلة الرأس

مجموعة من الروافع مصنوعة من الفولاذ الزنبركي برؤوس ثابتة في الأطراف.

لوحات

مصنوعة من سبيكة معدنية ومغطاة بطبقة مغناطيسية حديدية (أكاسيد الحديد والمنغنيز والمعادن الأخرى). يتم تثبيت الأقراص بشكل صارم على مغزل يدور بسرعة عدة آلاف من الثورات في الدقيقة. وبهذه السرعة، يتم إنشاء تدفق هواء قوي بالقرب من سطح القرص، مما يرفع الرؤوس ويجعلها تطفو فوق سطح الطبق. وإلى أن تتسارع الأقراص إلى السرعة المطلوبة "لإقلاع" الرؤوس، فإن جهاز ركن السيارة يبقي الرؤوس في منطقة ركن السيارة. وهذا يمنع تلف الرؤوس وسطح العمل للقرص.

محدد موضع الرأس

وهو يتألف من زوج ثابت من المغناطيس الدائم القوي، بالإضافة إلى ملف على كتلة رأس متحركة.

تمتلئ المنطقة المحكمه بالهواء النقي والمجفف أو الغازات المحايدة، وخاصة النيتروجين، ويتم تركيب غشاء معدني أو بلاستيكي رقيق لمعادلة الضغط. تعتبر معادلة الضغط ضرورية لمنع تشوه جسم منطقة الاحتواء أثناء التغيرات في الضغط الجوي ودرجة الحرارة، وكذلك عندما يسخن الجهاز أثناء التشغيل. يتم نقل جزيئات الغبار التي تجد نفسها في المنطقة المحكمية أثناء التجميع وتسقط على سطح القرص أثناء الدوران إلى مرشح آخر - مجمع الغبار.

وحدة الالكترونيات

تحتوي على: وحدة تحكم، ذاكرة للقراءة فقط، ذاكرة مؤقتة، وحدة واجهة (نقل البيانات، مصدر الطاقة) ووحدة معالجة الإشارات الرقمية.

وحدة التحكم عبارة عن نظام:

• وضعية الرأس؛
• التحكم في القيادة
• تحويل تدفقات المعلومات من مختلف الرؤوس؛
• التحكم في تشغيل كافة العقد الأخرى – استقبال ومعالجة الإشارات من حساسات الجهاز:
  • مقياس تسارع أحادي المحور - يستخدم كمستشعر للصدمات،
  • مقياس التسارع ثلاثي المحاور - يستخدم كمستشعر للسقوط الحر،
  • مقياس الضغط،
  • مستشعر التسارع الزاوي,
  • جهاز استشعار درجة الحرارة.

قراءة وحدة الذاكرة فقطيخزن برامج التحكم الخاصة بوحدات التحكم ومعالجة الإشارات الرقمية، بالإضافة إلى معلومات الخدمة الخاصة بالقرص الصلب.

الذاكرة العازلةيعمل على تنعيم فرق السرعة بين جزء الواجهة ومحرك الأقراص (يتم استخدام ذاكرة ثابتة عالية السرعة).

وحدة معالجة الإشارات الرقميةيقوم بتنظيف الإشارة التناظرية المقروءة وفك تشفيرها (استخراج المعلومات الرقمية).

خصائص القرص الصلب.

واجهه المستخدم— المعيار المعتمد لتبادل البيانات مع أجهزة تخزين المعلومات: .

سعة— كمية البيانات التي يمكن للقرص الصلب تخزينها (جيجابايت، تيرابايت).

شكل عامل— الحجم الفعلي للقرص ذو الطبقة المغناطيسية الحديدية: 3.5 أو 2.5 بوصة.

وقت الوصول— الوقت الذي يتم خلاله ضمان قيام القرص الصلب بإجراء عملية القراءة أو الكتابة على أي جزء من القرص المغناطيسي (يتراوح من 2.5 إلى 16 مللي ثانية).

سرعة المغزل- معلمة يعتمد عليها وقت الوصول ومتوسط ​​سرعة نقل البيانات. تتمتع محركات الأقراص الثابتة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة بسرعات دوران تبلغ 4200 و5400 و7200 دورة في الدقيقة، وللكمبيوتر المكتبي 5400 و7200 و10000 دورة في الدقيقة.

إخراج المدخلات- عدد عمليات الإدخال/الإخراج في الثانية. عادةً، يقوم القرص الصلب بإجراء حوالي 50 عملية في الثانية مع الوصول العشوائي وحوالي 100 عملية مع الوصول المتسلسل.

استهلاك الطاقة— استهلاك الطاقة بالواتس، وهو عامل مهم بالنسبة للأجهزة المحمولة.

مستوى الضوضاء- الضوضاء بالديسيبل التي تنشأ عن ميكانيكا القرص الصلب أثناء تشغيله (دوران المغزل، والديناميكا الهوائية، وتحديد المواقع). تعتبر محركات الأقراص الهادئة أجهزة ذات مستوى ضوضاء يبلغ حوالي 26 ديسيبل أو أقل.

مقاومة التأثير- مقاومة محرك الأقراص لارتفاع الضغط المفاجئ أو الصدمات. يتم قياسه بوحدات الحمل الزائد المسموح به (G) في حالة التشغيل والإيقاف.

معدل نقل البيانات– سرعة القراءة/الكتابة للوصول المتسلسل (منطقة القرص الداخلية - من 44.2 إلى 74.5 ميجابايت/ثانية، منطقة القرص الخارجي - من 60.0 إلى 111.4 ميجابايت/ثانية).

القدرة العازلة— ذاكرة متوسطة (MB)، مصممة لتخفيف الاختلاف في سرعة القراءة/الكتابة وسرعة النقل عبر الواجهة. يتراوح عادةً من 8 إلى 64 ميجابايت.

فيديو حول الموضوع: "القرص الصلب: الجهاز والخصائص"

كيف يبدو محرك الأقراص الصلبة الحديث (HDD) من الداخل؟ كيفية تفكيكها؟ ما هي الأجزاء التي تسمى وما هي الوظائف التي تؤديها في آلية تخزين المعلومات العامة؟ يمكن العثور على إجابات لهذه الأسئلة وغيرها هنا أدناه. بالإضافة إلى ذلك، سنعرض العلاقة بين المصطلحات الروسية والإنجليزية التي تصف مكونات محركات الأقراص الثابتة.

من أجل الوضوح، دعونا نلقي نظرة على محرك أقراص SATA مقاس 3.5 بوصة. سيكون هذا تيرابايت Seagate ST31000333AS جديدًا تمامًا. دعونا نفحص خنزير غينيا لدينا.

تسمى اللوحة الخضراء المثبتة بمسامير ذات نمط تتبع مرئي وموصلات الطاقة وSATA بلوحة إلكترونية أو لوحة تحكم (لوحة الدوائر المطبوعة، PCB). يقوم بوظائف التحكم الإلكتروني في القرص الصلب. ويمكن مقارنة عملها بوضع البيانات الرقمية في بصمات الأصابع المغناطيسية والتعرف عليها مرة أخرى عند الطلب. على سبيل المثال، مثل الكاتب الدؤوب مع النصوص على الورق. يُطلق على علبة الألومنيوم السوداء ومحتوياتها اسم مجموعة الرأس والقرص (HDA). ومن المعتاد بين المتخصصين تسميتها بـ "علبة". تسمى الحالة نفسها بدون محتويات أيضًا بالكتلة المحكمية (القاعدة).

لنقم الآن بإزالة لوحة الدوائر المطبوعة (ستحتاج إلى مفك براغي نجمي T-6) وفحص المكونات الموضوعة عليها.

أول ما يلفت انتباهك هو الشريحة الكبيرة الموجودة في المنتصف - System On Chip (SOC). هناك مكونان رئيسيان فيه:

1. المعالج المركزي الذي يقوم بجميع العمليات الحسابية (وحدة المعالجة المركزية، وحدة المعالجة المركزية). يحتوي المعالج على منافذ إدخال/إخراج (منافذ IO) للتحكم في المكونات الأخرى الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة ونقل البيانات عبر واجهة SATA.
2. قناة القراءة/الكتابة - جهاز يقوم بتحويل الإشارة التناظرية القادمة من الرؤوس إلى بيانات رقمية أثناء عملية القراءة ويقوم بتشفير البيانات الرقمية إلى إشارة تناظرية أثناء الكتابة. كما أنه يراقب وضعية الرؤوس. بمعنى آخر، يقوم بإنشاء صور مغناطيسية عند الكتابة ويتعرف عليها عند القراءة.

شريحة الذاكرة هي ذاكرة DDR SDRAM عادية. يحدد حجم الذاكرة حجم ذاكرة التخزين المؤقت على القرص الصلب. تحتوي لوحة الدائرة المطبوعة هذه على ذاكرة Samsung DDR مثبتة بسعة 32 ميجابايت، والتي تمنح القرص من الناحية النظرية ذاكرة تخزين مؤقت تبلغ 32 ميجابايت (وهذا هو بالضبط المبلغ الوارد في المواصفات الفنية للقرص الصلب)، لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. الحقيقة هي أن الذاكرة مقسمة منطقيًا إلى ذاكرة مؤقتة (ذاكرة تخزين مؤقت) وذاكرة البرامج الثابتة. يتطلب المعالج قدرًا معينًا من الذاكرة لتحميل وحدات البرامج الثابتة. بقدر ما نعلم، تشير الشركة المصنعة لـ HGST فقط إلى الحجم الفعلي لذاكرة التخزين المؤقت في وصف المواصفات الفنية؛ فيما يتعلق بالأقراص الأخرى، يمكننا فقط تخمين الحجم الفعلي لذاكرة التخزين المؤقت. في مواصفات ATA، لم يقم القائمون على الصياغة بتوسيع الحد المحدد في الإصدارات السابقة، وهو ما يعادل 16 ميغابايت. ولذلك، لا يمكن للبرامج عرض حجم أكبر من الحد الأقصى.

الشريحة التالية عبارة عن محرك مغزلي وجهاز تحكم في التحكم في الملف الصوتي الذي يحرك وحدة الرأس (محرك الملف الصوتي ووحدة التحكم في محرك المغزل، وحدة التحكم VCM&SM). في لغة المتخصصين، هذا هو "تطور". بالإضافة إلى ذلك، تتحكم هذه الشريحة في مصادر الطاقة الثانوية الموجودة على اللوحة، والتي تعمل على تشغيل المعالج وشريحة تبديل المضخم الأولي (المضخم الأولي، المضخم الأولي)، الموجودة في HDA. هذا هو المستهلك الرئيسي للطاقة في لوحة الدوائر المطبوعة. يتحكم في دوران المغزل وحركة الرؤوس. أيضًا، عند إيقاف تشغيل الطاقة، فإنه يحول محرك التوقف إلى وضع التوليد ويزود الملف الصوتي بالطاقة الناتجة من أجل إيقاف الرؤوس المغناطيسية بشكل سلس. يمكن أن يعمل قلب وحدة التحكم VCM حتى عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية.

يتم تخزين جزء من برنامج التحكم في القرص (البرنامج الثابت) في ذاكرة فلاش (موضح في الشكل: Flash). عند توصيل الطاقة إلى القرص، يقوم المتحكم الدقيق أولاً بتحميل قرص تمهيد صغير داخل نفسه، ثم يعيد كتابة محتويات شريحة الفلاش في الذاكرة ويبدأ في تنفيذ التعليمات البرمجية من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM). بدون تعليمات برمجية تم تحميلها بشكل صحيح، لن يرغب القرص في تشغيل المحرك. إذا لم يكن هناك شريحة فلاش على اللوحة، فهذا يعني أنها مدمجة في وحدة التحكم الدقيقة. في محركات الأقراص الحديثة (من عام 2004 تقريبًا والأحدث، ولكن الاستثناء هو محركات الأقراص الثابتة من Samsung وتلك التي تحتوي على ملصقات Seagate)، تحتوي ذاكرة الفلاش على جداول بها رموز ميكانيكية وإعدادات رأسية تكون فريدة لـ HDA معين ولن تناسب محركًا آخر. لذلك، تنتهي عملية "وحدة التحكم بالتبديل" دائمًا إما بعدم اكتشاف القرص في BIOS أو تحديده من خلال الاسم الداخلي للمصنع، ولكنها لا تزال لا توفر إمكانية الوصول إلى البيانات. بالنسبة لمحرك الأقراص Seagate 7200.11 المعني، يؤدي فقدان المحتويات الأصلية لذاكرة الفلاش إلى فقدان كامل للوصول إلى المعلومات، حيث لن يكون من الممكن تحديد الإعدادات أو تخمينها (على أي حال، لا يمكن استخدام مثل هذه التقنية معروف للمؤلف).

توجد على قناة R.Lab على YouTube عدة أمثلة لإعادة ترتيب اللوحة من خلال إعادة لحام الدائرة الدقيقة من لوحة معيبة إلى لوحة صالحة للعمل:
تغيير PC-3000 HDD توشيبا MK2555GSX ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تغيير PC-3000 HDD سامسونج HD103SJ ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يتفاعل مستشعر الصدمات مع الاهتزاز الذي يشكل خطورة على القرص ويرسل إشارة عنه إلى وحدة التحكم VCM. يقوم VCM بإيقاف الرؤوس على الفور ويمكنه إيقاف دوران القرص. من الناحية النظرية، من المفترض أن تحمي هذه الآلية القرص من المزيد من التلف، لكنها من الناحية العملية لا تعمل، لذا لا تسقط الأقراص. حتى لو سقطت، قد ينحشر محرك المغزل، ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا. في بعض الأقراص، يكون مستشعر الاهتزاز حساسًا للغاية، ويستجيب لأدنى اهتزازات ميكانيكية. تسمح البيانات الواردة من المستشعر لوحدة التحكم VCM بتصحيح حركة الرؤوس. بالإضافة إلى المحرك الرئيسي، تحتوي هذه الأقراص على مستشعرين إضافيين للاهتزاز. على لوحتنا، لا يتم لحام أجهزة الاستشعار الإضافية، ولكن توجد أماكن لها - موضحة في الشكل باسم "مستشعر الاهتزاز".

تحتوي اللوحة على جهاز حماية آخر - قمع الجهد العابر (TVS). إنه يحمي اللوحة من ارتفاع الطاقة. عندما يكون هناك زيادة في الطاقة، يحترق نظام TVS، مما يؤدي إلى حدوث دائرة كهربائية قصيرة بالأرض. تحتوي هذه اللوحة على جهازي TVS، 5 و12 فولت.

كانت الإلكترونيات الخاصة بمحركات الأقراص القديمة أقل تكاملاً، حيث تم تقسيم كل وظيفة إلى شريحة واحدة أو أكثر.

الآن دعونا نلقي نظرة على HDA.

يوجد أسفل اللوحة جهات اتصال للمحرك والرؤوس. بالإضافة إلى ذلك، يوجد ثقب صغير غير مرئي تقريبًا على جسم القرص (فتحة التنفس). يعمل على معادلة الضغط. يعتقد الكثير من الناس أن هناك فراغًا داخل القرص الصلب. في الواقع، هذا ليس صحيحا. هناك حاجة إلى الهواء حتى تتمكن الرؤوس من الإقلاع ديناميكيًا فوق السطح. تسمح هذه الفتحة للقرص بمساواة الضغط داخل وخارج منطقة الاحتواء. من الداخل، يتم تغطية هذه الفتحة بفلتر للتنفس، والذي يحبس جزيئات الغبار والرطوبة.

الآن دعونا نلقي نظرة داخل منطقة الاحتواء. قم بإزالة غطاء القرص.

الغطاء نفسه ليس شيئًا مثيرًا للاهتمام. إنها مجرد صفيحة فولاذية ذات حشية مطاطية لمنع الغبار. أخيرًا، دعونا نلقي نظرة على ملء منطقة الاحتواء.

يتم تخزين المعلومات على الأقراص، والتي تسمى أيضًا "الأطباق" أو الأسطح أو الألواح المغناطيسية. يتم تسجيل البيانات على كلا الجانبين. لكن في بعض الأحيان لا يتم تثبيت الرأس على جانب واحد، أو يكون الرأس موجودًا فعليًا، ولكن يتم تعطيله في المصنع. في الصورة يمكنك رؤية اللوحة العلوية المقابلة للرأس ذو الرقم الأعلى. الألواح مصنوعة من الألومنيوم المصقول أو الزجاج ومغطاة بعدة طبقات من تركيبات مختلفة، بما في ذلك مادة مغناطيسية حديدية يتم تخزين البيانات عليها بالفعل. بين اللوحات، وكذلك فوق الجزء العلوي منها، نرى إدراجات خاصة تسمى الفواصل أو الفواصل. إنها ضرورية لمعادلة تدفقات الهواء وتقليل الضوضاء الصوتية. وكقاعدة عامة، فهي مصنوعة من الألومنيوم أو البلاستيك. تتعامل فواصل الألمنيوم بنجاح أكبر مع تبريد الهواء داخل منطقة الاحتواء. فيما يلي مثال لنموذج لمرور تدفق الهواء داخل وحدة محكمة الإغلاق.

منظر جانبي للصفائح والفواصل.

يتم تثبيت رؤوس القراءة والكتابة (الرؤوس) في نهايات أقواس وحدة الرأس المغناطيسية، أو HSA (Head Stack Assembly، HSA). منطقة وقوف السيارات هي المنطقة التي يجب أن تكون فيها رؤوس القرص السليم في حالة توقف المغزل. بالنسبة لهذا القرص، تقع منطقة وقوف السيارات بالقرب من المغزل، كما يمكن رؤيته في الصورة.

في بعض الرحلات، يتم ركن السيارة في مناطق بلاستيكية خاصة لوقوف السيارات تقع خارج اللوحات.

وسادة انتظار لمحرك ويسترن ديجيتال 3.5 بوصة

في حالة وقوف الرؤوس داخل اللوحات، يلزم وجود أداة خاصة لإزالة كتلة الرؤوس المغناطيسية، وبدونها يكون من الصعب جدًا إزالة BMG دون تلف. بالنسبة للمواقف الخارجية، يمكنك إدخال أنابيب بلاستيكية ذات حجم مناسب بين الرؤوس وإزالة الكتلة. على الرغم من وجود أدوات سحب لهذه الحالة أيضًا، إلا أنها ذات تصميم أبسط.

يعد القرص الصلب آلية دقيقة لتحديد المواقع ويتطلب هواءً نظيفًا جدًا ليعمل بشكل صحيح. أثناء الاستخدام، يمكن أن تتشكل جزيئات مجهرية من المعدن والشحوم داخل القرص الصلب. لتنظيف الهواء داخل القرص على الفور، يوجد مرشح لإعادة التدوير. هذا جهاز عالي التقنية يجمع باستمرار الجزيئات الصغيرة ويحبسها. يقع المرشح في مسار تدفقات الهواء الناتجة عن دوران اللوحات

الآن دعونا نزيل المغناطيس العلوي ونرى ما هو مخفي تحته.

تستخدم محركات الأقراص الثابتة مغناطيس نيوديميوم قوي جدًا. هذه المغناطيسات قوية جدًا بحيث يمكنها رفع ما يصل إلى 1300 مرة من وزنها. لذلك لا تضع إصبعك بين المغناطيس والمعدن أو أي مغناطيس آخر - فالضربة ستكون حساسة للغاية. تظهر هذه الصورة محددات BMG. مهمتهم هي الحد من حركة الرؤوس، وتركها على سطح اللوحات. تم تصميم محددات BMG للنماذج المختلفة بشكل مختلف، ولكن يوجد دائمًا اثنان منها، ويتم استخدامها على جميع محركات الأقراص الثابتة الحديثة. في محرك الأقراص الخاص بنا، يوجد المحدد الثاني على المغناطيس السفلي.

إليك ما يمكنك رؤيته هناك.

نرى هنا أيضًا ملفًا صوتيًا، وهو جزء من وحدة الرأس المغناطيسية. يشكل الملف والمغناطيس محرك VCM (Voice Coil Motor، VCM). يشكل المحرك وكتلة الرؤوس المغناطيسية أداة تحديد الموضع (المحرك) - وهو الجهاز الذي يحرك الرؤوس.

يسمى الجزء البلاستيكي الأسود ذو الشكل المعقد بمزلاج المحرك. يأتي في نوعين: قفل مغناطيسي وقفل هوائي. يعمل المغناطيسي مثل مزلاج مغناطيسي بسيط. يتم الإطلاق عن طريق تطبيق نبضة كهربائية. يقوم مزلاج الهواء بتحرير BMG بعد أن يصل محرك المغزل إلى السرعة الكافية لضغط الهواء لتحريك المزلاج خارج مسار الملف الصوتي. يحمي التجنيب الرؤوس من الطيران إلى منطقة العمل. إذا فشل المزلاج في أداء وظيفته لسبب ما (سقط القرص أو أصيب أثناء تشغيله)، فسوف تلتصق الرؤوس بالسطح. بالنسبة للأقراص مقاس 3.5 بوصة، سيؤدي التنشيط اللاحق إلى قطع الرؤوس ببساطة بسبب قوة المحرك الأعلى. لكن 2.5 بوصة لديه قوة محرك أقل وفرص استعادة البيانات عن طريق تحرير الرؤوس الأصلية من الأسر مرتفعة جدًا.

الآن دعونا نزيل كتلة الرأس المغناطيسية.

يتم دعم الدقة والحركة السلسة لـ BMG بمحمل دقيق. الجزء الأكبر من BMG، المصنوع من سبائك الألومنيوم، يُسمى عادةً بالقوس أو الذراع المتأرجح (الذراع). في نهاية الذراع الهزاز توجد رؤوس على نظام تعليق زنبركي (Heads Gimbal Assembly، HGA). عادةً ما يتم توفير الرؤوس والأذرع المتأرجحة من قبل شركات مصنعة مختلفة. ينتقل الكبل المرن (الدائرة المطبوعة المرنة، FPC) إلى اللوحة التي تتصل بلوحة التحكم.

دعونا نلقي نظرة على مكونات BMG بمزيد من التفصيل.

ملف متصل بالكابل.

تحمل.

الصورة التالية توضح جهات اتصال BMG.

تضمن الحشية ضيق الاتصال. وبالتالي، لا يمكن للهواء الدخول إلى الوحدة إلا بالأقراص والرؤوس من خلال فتحة معادلة الضغط. يحتوي هذا القرص على ملامسات مطلية بطبقة رقيقة من الذهب لمنع الأكسدة. لكن على جانب اللوحة الإلكترونية، غالبًا ما تحدث الأكسدة، مما يؤدي إلى خلل في محرك الأقراص الثابتة (HDD). يمكنك إزالة الأكسدة من جهات الاتصال باستخدام ممحاة.

هذا هو تصميم الروك الكلاسيكي.

تسمى الأجزاء السوداء الصغيرة الموجودة في نهايات الشماعات الزنبركية بالمنزلقات. تشير العديد من المصادر إلى أن أشرطة التمرير والرؤوس هي نفس الشيء. في الواقع، يساعد شريط التمرير على قراءة المعلومات وكتابتها من خلال رفع الرأس فوق سطح الأقراص المغناطيسية. على محركات الأقراص الصلبة الحديثة، تتحرك الرؤوس على مسافة 5-10 نانومتر من السطح. وللمقارنة، يبلغ قطر شعرة الإنسان حوالي 25000 نانومتر. إذا دخل أي جسيم تحت المنزلق، فقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة الرؤوس بسبب الاحتكاك وفشلها، ولهذا السبب فإن نظافة الهواء داخل منطقة الاحتواء أمر في غاية الأهمية. يمكن أن يسبب الغبار أيضًا خدوشًا. منها تتشكل جزيئات غبار جديدة، ولكنها الآن مغناطيسية، والتي تلتصق بالقرص المغناطيسي وتسبب خدوشًا جديدة. يؤدي هذا إلى خدش القرص بسرعة أو "نشره" في المصطلحات. في هذه الحالة، لا تعمل الطبقة المغناطيسية الرقيقة ولا الرؤوس المغناطيسية، ويقرع القرص الصلب (نقرة الموت).

توجد عناصر رأس القراءة والكتابة نفسها في نهاية شريط التمرير. إنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مجهر جيد. يوجد أدناه مثال لصورة (على اليمين) من خلال المجهر ورسم تخطيطي (على اليسار) للموضع النسبي لعناصر الكتابة والقراءة في الرأس.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على سطح شريط التمرير.

كما ترون، سطح المنزلق ليس مسطحًا، فهو يحتوي على أخاديد هوائية. إنها تساعد في تثبيت ارتفاع طيران شريط التمرير. يشكل الهواء الموجود أسفل شريط التمرير وسادة هوائية (Air Bearing Surface، ABS). تحافظ الوسادة الهوائية على طيران شريط التمرير الموازي تقريبًا لسطح الفطيرة.

وهنا صورة أخرى من شريط التمرير.

جهات الاتصال الرئيسية مرئية بوضوح هنا.

وهذا جزء مهم آخر من BMG لم تتم مناقشته بعد. ويسمى المضخم (preamp). المضخم الأولي عبارة عن شريحة تتحكم في الرؤوس وتضخيم الإشارة الواردة إليها أو منها.

يتم وضع المضخم مباشرة في BMG لسبب بسيط للغاية - الإشارة القادمة من الرؤوس ضعيفة جدًا. على محركات الأقراص الحديثة، يبلغ تردده أكثر من 1 جيجا هرتز. إذا قمت بنقل المضخم خارج المنطقة المحكمية، فسيتم تخفيف هذه الإشارة الضعيفة بشكل كبير في الطريق إلى لوحة التحكم. من المستحيل تثبيت مكبر الصوت مباشرة على الرأس، لأنه يسخن بشكل كبير أثناء التشغيل، مما يجعل من المستحيل عمل مكبر للصوت أشباه الموصلات؛ لم يتم اختراع مكبرات الصوت الأنبوبية المفرغة بهذه الأحجام الصغيرة بعد.

هناك مسارات تؤدي من المضخم إلى الرؤوس (على اليمين) أكثر من تلك الموجودة في منطقة الاحتواء (على اليسار). الحقيقة هي أن القرص الصلب لا يمكنه العمل في وقت واحد مع أكثر من رأس واحد (زوج من عناصر الكتابة والقراءة). يرسل القرص الصلب إشارات إلى المضخم، ويختار الرأس الذي يصل إليه القرص الصلب حاليًا.

كفى عن الرؤوس، فلنفكك القرص أكثر. قم بإزالة الفاصل العلوي.

هذا هو ما يبدو عليه.

في الصورة التالية ترى منطقة الاحتواء مع إزالة الفاصل العلوي وكتلة الرأس.

أصبح المغناطيس السفلي مرئيا.

الآن حلقة التثبيت (مشبك الأطباق).

تعمل هذه الحلقة على تثبيت كتلة الصفائح معًا، مما يمنعها من الحركة بالنسبة لبعضها البعض.

يتم تعليق الفطائر على محور المغزل.

الآن بعد أن لم يكن هناك أي شيء يمسك الفطائر، قم بإزالة الجزء العلوي من الفطيرة. هذا ما هو تحت.

أصبح من الواضح الآن كيفية إنشاء مساحة للرؤوس – حيث توجد حلقات فاصلة بين الفطائر. تظهر الصورة الفطيرة الثانية والفاصل الثاني.

الحلقة المباعدة عبارة عن جزء عالي الدقة مصنوع من سبيكة أو بوليمرات غير مغناطيسية. دعونا خلعه.

لنأخذ كل شيء آخر من القرص لتفحص الجزء السفلي من الكتلة المحكمية.

هذا ما تبدو عليه فتحة معادلة الضغط. يقع مباشرة تحت مرشح الهواء. دعونا نلقي نظرة فاحصة على عامل التصفية.

وبما أن الهواء القادم من الخارج يحتوي بالضرورة على غبار، فإن الفلتر يتكون من عدة طبقات. إنه أكثر سمكًا من مرشح الدورة الدموية. وفي بعض الأحيان يحتوي على جزيئات هلام السيليكا لمكافحة رطوبة الهواء. ومع ذلك، إذا تم وضع القرص الصلب في الماء، فسوف يدخل إلى الداخل من خلال الفلتر! وهذا لا يعني إطلاقا أن المياه التي تدخل إلى الداخل ستكون نظيفة. تتبلور الأملاح على الأسطح المغناطيسية ويتم توفير ورق الصنفرة بدلاً من الألواح.

المزيد عن محرك المغزل. ويظهر تصميمه بشكل تخطيطي في الشكل.

يتم تثبيت المغناطيس الدائم داخل محور المغزل. تعمل ملفات الجزء الثابت، التي تغير المجال المغناطيسي، على دوران الجزء المتحرك.

تأتي المحركات في نوعين، مع محامل كروية ومحامل هيدروديناميكية (Fluid Dynamic Bearing، FDB). توقف استخدام نقاط الحبر منذ أكثر من 10 سنوات. هذا يرجع إلى حقيقة أن إيقاعهم مرتفع. في المحمل الهيدروديناميكي، يكون الجريان أقل بكثير ويعمل بشكل أكثر هدوءًا. ولكن هناك أيضًا بعض العيوب. أولا، قد يكون المربى. هذه الظاهرة لم تحدث مع الكرات. إذا فشلت المحامل الكروية، فإنها تبدأ في إصدار ضجيج عالٍ، لكن المعلومات، على الرغم من بطئها، كانت قابلة للقراءة. الآن، في حالة إسفين المحمل، تحتاج إلى استخدام أداة خاصة لإزالة جميع الأقراص وتثبيتها على محرك مغزل يعمل. العملية معقدة للغاية ونادرًا ما تؤدي إلى استعادة البيانات بنجاح. يمكن أن ينشأ الإسفين من تغير حاد في الموضع بسبب القيمة الكبيرة لقوة كوريوليس التي تعمل على المحور وتؤدي إلى انحناءه. على سبيل المثال، توجد محركات أقراص خارجية مقاس 3.5 بوصة في الصندوق. كان الصندوق يقف عموديًا، فلمسه وسقط أفقيًا. ويبدو أنه لم يطير بعيداً؟! لكن لا - المحرك مثبت ولا يمكن الحصول على أي معلومات.

ثانيًا، يمكن أن يتسرب زيت التشحيم من المحمل الهيدروديناميكي (وهو سائل، ويوجد الكثير منه، على عكس مادة التشحيم الهلامية المستخدمة في المحامل الكروية) ويصل إلى الألواح المغناطيسية. لمنع مادة التشحيم من الوصول إلى الأسطح المغناطيسية، استخدم مادة تشحيم تحتوي على جزيئات لها خصائص مغناطيسية والتقط مصائدها المغناطيسية. كما أنهم يستخدمون حلقة امتصاص حول موقع التسرب المحتمل. يساهم ارتفاع درجة حرارة القرص في حدوث تسرب، لذلك من المهم مراقبة درجة حرارة التشغيل.

تم توضيح العلاقة بين المصطلحات الروسية والإنجليزية بواسطة ليونيد فورزيف.

تحديث 2018، سيرجي ياتسينكو

يُسمح بالاستنساخ أو الاقتباس بشرط الحفاظ على الإشارة إلى الأصل.

HDD، القرص الصلب، القرص الصلب - كل هذه أسماء لجهاز تخزين بيانات واحد معروف. سنخبرك في هذه المادة بالأساس الفني لمحركات الأقراص هذه، وكيف يمكن تخزين المعلومات عليها، والفروق الفنية الدقيقة ومبادئ التشغيل الأخرى.

بناءً على الاسم الكامل لجهاز التخزين هذا - محرك الأقراص المغناطيسية الثابتة (HDD) - يمكنك بسهولة فهم السبب وراء تشغيله. نظرًا لتكلفتها المنخفضة ومتانتها، يتم تثبيت وسائط التخزين هذه في أجهزة كمبيوتر مختلفة: أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والخوادم والأجهزة اللوحية وما إلى ذلك. السمة المميزة لمحرك الأقراص الثابتة هي القدرة على تخزين كميات هائلة من البيانات بأبعاد صغيرة جدًا. أدناه سنتحدث عن هيكلها الداخلي ومبادئ التشغيل والميزات الأخرى. هيا بنا نبدأ!

هيرموبلوك ولوحة الالكترونيات

يتم استدعاء الألياف الزجاجية الخضراء والمسارات النحاسية الموجودة عليها، إلى جانب الموصلات لتوصيل مصدر الطاقة ومقبس SATA لوح التحكم(لوحة الدوائر المطبوعة، ثنائي الفينيل متعدد الكلور). تعمل هذه الدائرة المتكاملة على مزامنة تشغيل القرص مع الكمبيوتر وإدارة جميع العمليات داخل محرك الأقراص الثابتة. الجسم مصنوع من الألمنيوم الأسود وما بداخله يسمى كتلة مختومة(مجموعة الرأس والقرص، HDA).

يوجد في وسط الدائرة المتكاملة شريحة كبيرة - هذه متحكم(وحدة التحكم الدقيقة، MCU). في محركات الأقراص الثابتة اليوم، يحتوي المعالج الدقيق على مكونين: وحدة الحوسبة المركزية(وحدة المعالج المركزي، وحدة المعالجة المركزية)، والتي تتولى كافة العمليات الحسابية، و قناة للقراءة والكتابة- جهاز خاص يقوم بتحويل الإشارة التناظرية من الرأس إلى إشارة منفصلة عندما يكون مشغولاً بالقراءة والعكس - رقمية إلى تناظرية أثناء الكتابة. المعالج الدقيق لديه منافذ الإدخال/الإخراج، والتي من خلالها يتحكم في العناصر المتبقية الموجودة على اللوحة ويتبادل المعلومات عبر اتصال SATA.

الشريحة الأخرى الموجودة على الدائرة هي شريحة ذاكرة DDR SDRAM. تحدد كميتها حجم ذاكرة التخزين المؤقت على القرص الصلب. تنقسم هذه الشريحة إلى ذاكرة البرامج الثابتة، الموجودة جزئيًا في محرك أقراص فلاش، وذاكرة مؤقتة ضرورية للمعالج لتحميل وحدات البرامج الثابتة.

الشريحة الثالثة تسمى وحدة تحكم المحرك والرأس(وحدة تحكم محرك الملف الصوتي، وحدة تحكم VCM). يتحكم في مصادر الطاقة الإضافية الموجودة على اللوحة. أنها توفر الطاقة للمعالج الدقيق و المضخم الجلاد(المضخم) موجود في وحدة محكمة الغلق. تتطلب وحدة التحكم هذه طاقة أكبر من المكونات الأخرى الموجودة على اللوحة، لأنها مسؤولة عن دوران المغزل وحركة الرأس. قلب مضخم الصوت قادر على العمل في درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية! عند إمداد محرك الأقراص الصلبة بالطاقة، يقوم المتحكم الدقيق بتفريغ محتويات شريحة الفلاش إلى الذاكرة ويبدأ في تنفيذ التعليمات المخزنة فيها. إذا فشل تحميل الكود بشكل صحيح، فلن يتمكن محرك الأقراص الثابتة من الدوران. أيضًا، يمكن دمج ذاكرة الفلاش في وحدة التحكم الدقيقة بدلاً من وضعها على اللوحة.

تقع على الرسم البياني استشعار الاهتزاز(مستشعر الصدمات) يكتشف مستوى الاهتزاز. إذا رأى أن شدته خطيرة، فسيتم إرسال إشارة إلى المحرك ووحدة التحكم في الرأس، وبعد ذلك يقوم على الفور بإيقاف الرؤوس أو إيقاف دوران محرك الأقراص الصلبة تمامًا. من الناحية النظرية، تم تصميم هذه الآلية لحماية الأقراص الصلبة من الأضرار الميكانيكية المختلفة، ولكن في الممارسة العملية لا تعمل بشكل جيد للغاية. لذلك، لا ينبغي عليك إسقاط القرص الصلب، لأن ذلك قد يؤدي إلى عدم كفاية تشغيل مستشعر الاهتزاز، مما قد يتسبب في عدم تشغيل الجهاز تمامًا. تحتوي بعض محركات الأقراص الثابتة على أجهزة استشعار شديدة الحساسية للاهتزاز وتستجيب لأدنى مظهر من مظاهر الاهتزاز. تساعد البيانات التي يتلقاها VCM في تصحيح حركة الرؤوس، لذلك تم تجهيز الأقراص بجهازي استشعار على الأقل.

جهاز آخر مصمم لحماية الأقراص الصلبة محدد الجهد العابر(قمع الجهد العابر، TVS)، مصمم لمنع الفشل المحتمل في حالة ارتفاع الجهد. قد يكون هناك العديد من هذه المحددات في دائرة واحدة.

سطح HDA

يوجد تحت اللوحة المدمجة جهات اتصال من المحركات والرؤوس. هنا يمكنك رؤية ثقب تقني غير مرئي تقريبًا (ثقب التنفس)، والذي يساوي الضغط داخل وخارج المنطقة المغلقة للكتلة، مما يدمر الأسطورة القائلة بوجود فراغ داخل القرص الصلب. مساحتها الداخلية مغطاة بفلتر خاص لا يسمح بمرور الغبار والرطوبة مباشرة إلى محرك الأقراص الثابتة.

الدواخل من HDA

يوجد تحت غطاء الوحدة المغلقة، وهي عبارة عن طبقة عادية من المعدن وحشية مطاطية تحميها من الرطوبة والغبار، أقراص مغناطيسية.

ويمكن أيضا أن يطلق عليهم الفطائرأو لوحات(أطباق). عادةً ما يتم تصنيع الأقراص من الزجاج أو الألومنيوم المصقول مسبقًا. ثم يتم تغطيتها بعدة طبقات من مواد مختلفة، بما في ذلك المغناطيس الحديدي - فبفضله يمكن تسجيل المعلومات وتخزينها على القرص الصلب. بين اللوحات وفوق اللوحة العلوية توجد فواصل(المخمدات أو الفواصل). تعمل على موازنة تدفق الهواء وتقليل الضوضاء الصوتية. عادة ما تكون مصنوعة من البلاستيك أو الألومنيوم.

تقوم الألواح الفاصلة، المصنوعة من الألومنيوم، بعمل أفضل في خفض درجة حرارة الهواء داخل المنطقة المغلقة.

كتلة الرأس المغناطيسية

في نهايات الأقواس الموجودة في وحدة الرأس المغناطيسية(Head Stack Assembly، HSA)، توجد رؤوس القراءة/الكتابة. عندما يتم إيقاف المغزل، يجب أن يكونوا في منطقة الإعداد - هذا هو المكان الذي توجد فيه رؤوس القرص الصلب العامل عندما لا يعمل العمود. في بعض محركات الأقراص الثابتة (HDD)، يتم ركن السيارة على مناطق تحضير بلاستيكية تقع خارج الأطباق.

للتشغيل العادي للقرص الصلب، يلزم وجود هواء نظيف قدر الإمكان، يحتوي على الحد الأدنى من الجزيئات الغريبة. بمرور الوقت، تتشكل جزيئات دقيقة من مواد التشحيم والمعادن في خزان التخزين. لإخراجها، تم تجهيز محركات الأقراص الصلبة مرشحات الدورة الدموية(فلتر إعادة التدوير)، الذي يجمع باستمرار ويحتفظ بجزيئات صغيرة جدًا من المواد. يتم تثبيتها في مسار تدفقات الهواء التي تتشكل بسبب دوران اللوحات.

يتم تثبيت مغناطيس النيوديميوم في محركات الأقراص الثابتة (HDD)، وهو قادر على جذب والحفاظ على وزن يمكن أن يكون أكبر بـ 1300 مرة من وزنه. الغرض من هذه المغناطيسات الموجودة في محركات الأقراص الثابتة هو الحد من حركة الرؤوس عن طريق تثبيتها فوق ألواح بلاستيكية أو ألومنيوم.

جزء آخر من كتلة الرأس المغناطيسية لفه(ملف صوتي). جنبا إلى جنب مع المغناطيس يتشكل محرك بي إم جي، والتي تشكلها مع BMG مناور(المحرك) - جهاز يحرك الرؤوس. تسمى آلية الحماية لهذا الجهاز التجنيب(مزلاج المحرك). يقوم بتحرير BMG بمجرد وصول المغزل إلى عدد كافٍ من الثورات. ويشارك ضغط تدفق الهواء في عملية الإطلاق. يمنع المشبك أي حركة للرؤوس في حالة التحضير.

سيكون هناك محمل دقيق تحت BMG. يحافظ على نعومة ودقة كتلة معينة. هناك أيضًا جزء مصنوع من سبائك الألومنيوم يسمى الروك(ذراع). وفي نهايتها، على تعليق زنبركي، هناك رؤوس. انها تأتي من الروك الكابلات المرنة(الدائرة المطبوعة المرنة، FPC) تؤدي إلى لوحة تتصل بلوحة الإلكترونيات.

هذا هو شكل الملف عند توصيله بالكابل:

يمكنك رؤية المحمل هنا:

فيما يلي جهات اتصال BMG:

ضمادة(الحشية) تساعد على ضمان إحكام القابض. بفضل هذا، يدخل الهواء إلى الكتلة بالأقراص والرؤوس فقط من خلال فتحة تعادل الضغط. تم طلاء نقاط الاتصال الخاصة بهذا القرص بأجود أنواع الذهب المطلي، مما يحسن التوصيل.

تجميع قوس نموذجي:

في نهايات الشماعات الزنبركية توجد أجزاء صغيرة الحجم - المتزلجون(المنزلقات). فهي تساعد في قراءة البيانات وكتابتها عن طريق رفع الرأس فوق الأطباق. في محركات الأقراص الحديثة، تعمل الرؤوس على مسافة 5-10 نانومتر من سطح الفطائر المعدنية. توجد عناصر قراءة المعلومات وكتابتها في نهاية أشرطة التمرير. إنها صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا باستخدام المجهر.

هذه الأجزاء ليست مسطحة تمامًا، حيث أنها تحتوي على أخاديد ديناميكية هوائية تعمل على تثبيت ارتفاع طيران شريط التمرير. الهواء الموجود تحته يخلق وسادة(سطح محمل الهواء، ABS)، الذي يحافظ على الطيران بشكل موازٍ لسطح اللوحة.

المضخم- شريحة مسؤولة عن التحكم بالرؤوس وتضخيم الإشارة منها وإليها. وهو موجود مباشرة في BMG، لأن الإشارة التي تنتجها الرؤوس ليس لديها طاقة كافية (حوالي 1 جيجا هرتز). بدون مكبر الصوت في منطقة مغلقة، فإنه ببساطة سيتبدد في طريقه إلى الدائرة المتكاملة.

من هذا الجهاز توجد مسارات باتجاه الرؤوس أكثر من تلك الموجودة باتجاه المنطقة المغلقة. ويفسر ذلك حقيقة أن القرص الصلب لا يمكنه التفاعل مع أحدهما إلا في وقت معين. يرسل المعالج الدقيق طلبات إلى المضخم بحيث يختار الرأس الذي يحتاجه. من القرص إلى كل واحد منهم هناك عدة مسارات. وهم مسؤولون عن التأريض، والقراءة والكتابة، والتحكم في المحركات المصغرة، والعمل بمعدات مغناطيسية خاصة يمكنها التحكم في شريط التمرير، مما يسمح بزيادة دقة الرؤوس. يجب أن يؤدي أحدهما إلى سخان ينظم ارتفاع طيرانهم. يعمل هذا التصميم على النحو التالي: يتم نقل الحرارة من المدفأة إلى نظام التعليق الذي يربط شريط التمرير والروك. يتم إنشاء التعليق من السبائك التي لها معلمات تمدد مختلفة عن الحرارة الواردة. مع ارتفاع درجة الحرارة، ينحني نحو اللوحة، مما يقلل المسافة منه إلى الرأس. عندما تنخفض كمية الحرارة، يحدث التأثير المعاكس - يتحرك الرأس بعيدا عن الفطيرة.

هذا ما يبدو عليه الفاصل العلوي:

تُظهر هذه الصورة المنطقة المغلقة بدون مجموعة الرأس والفاصل العلوي. يمكنك أيضًا ملاحظة المغناطيس السفلي و حلقة القمط(مشبك الأطباق):

تعمل هذه الحلقة على تثبيت كتل الفطائر معًا، مما يمنع أي حركة لها بالنسبة لبعضها البعض:

اللوحات نفسها معلقة الفتحة(محور المغزل):

وهذا ما يوجد تحت اللوحة العلوية:

كما ترون، يتم إنشاء مساحة للرؤوس باستخدام خاص حلقات فاصل(حلقات فاصلة). هذه أجزاء عالية الدقة مصنوعة من سبائك أو بوليمرات غير مغناطيسية:

يوجد في الجزء السفلي من HDA مساحة معادلة الضغط الموجودة مباشرة أسفل مرشح الهواء. من المؤكد أن الهواء الموجود خارج الوحدة المغلقة يحتوي على جزيئات غبار. لحل هذه المشكلة، يتم تثبيت مرشح متعدد الطبقات، وهو أكثر سمكا من نفس المرشح الدائري. في بعض الأحيان يمكنك العثور على آثار من هلام السيليكات الذي يجب أن يمتص كل الرطوبة:

خاتمة

قدمت هذه المقالة وصفًا تفصيليًا للأجزاء الداخلية لمحرك الأقراص الثابتة. نأمل أن تكون هذه المادة مثيرة للاهتمام بالنسبة لك وساعدتك على تعلم الكثير من الأشياء الجديدة في مجال أجهزة الكمبيوتر.