Qu'est-ce qu'un disque dur. Disque dur de l'ordinateur. Tout de lui

Premier disque dur série d'une capacité de 16 Ko a été publié par IBM en 1973 et contenait 30 cylindres magnétiques avec 30 pistes chacun. Les développeurs à la langue acérée ont compris la similitude de ces chiffres avec la marque "30/30", qui correspond au nom de l'arme - "Winchester".

Est un périphérique de stockage d'informations sur des disques magnétiques durs.

L'élément principal des disques durs (HDD - Hard Disk Drive) est une série de disques durs ronds en aluminium ou en verre. La surface d'un tel disque est recouverte d'une fine couche de matière, capable de retenir l'aimantation résiduelle après exposition à un champ magnétique extérieur. Cette couche est appelée travail ou magnétique et les données enregistrées y sont stockées. Le lecteur se compose de tels éléments.

• Disques d'entraînement rotatifs montés sur un axe vertical commun.
• Têtes de lecture/écriture d'informations avec leur propre lecteur.

Le principal critère de qualité est densité d'enregistrement surfacique... Le chiffre moderne est de 60-80 Go / plateau.

Tout disque dur se compose de trois blocs principaux. Alors, considérez quels sont les composants structure du disque dur.

Premier bloc- en fait, le stockage même de l'information - un ou plusieurs disques de verre (ou de métal). La structure du disque ressemble à ceci : la surface magnétique de chaque disque est divisée en " concentriques " Piste", Qui, à leur tour, sont divisés en segments - secteurs... Avec les pistes, qui ont leurs propres numéros et secteurs, il y a des cylindres. Un cylindre est une collection de toutes les pistes coïncidant verticalement sur toutes les surfaces de travail. Ainsi, pour savoir combien de cylindres contient un disque dur, il suffit de multiplier le nombre de pistes par le nombre total de surfaces de travail. À formatage de bas niveau disque, qui est exécuté à l'usine de fabrication, au début et à la fin de chaque secteur, des zones sont créées qui contiennent des informations sur leurs numéros et autres (informations de service). La taille du secteur est de 571 octets, dont 512 octets sont réservés aux données utiles pour l'utilisateur, d'autres - pour l'en-tête (en-tête) ou le préfixe, qui détermine le début et le numéro de secteur et la fin (remorque) ou le suffixe, où la somme de contrôle requise pour vérifier l'intégrité du disque.

Deuxième bloc- la mécanique du disque dur, qui est responsable de la rotation de la pancake array et du positionnement précis du système de tête de lecture. Chaque surface de travail du disque dur correspond à une tête de lecture, et elles sont placées verticalement dans une colonne précise. Cela signifie qu'à un moment donné, toutes les têtes sont sur des pistes portant le même numéro. C'est-à-dire qu'ils fonctionnent dans un cylindre.

Troisième bloc comprend le bourrage électronique - les microcircuits chargés du traitement des données, de la correction erreurs possibles et le contrôle de la partie mécanique, ainsi que de la puce mémoire cache.

Groupe- Il s'agit de la plus petite zone du disque allouée à un fichier ou à une partie de celui-ci. Chaque fichier occupe un espace disque égal à un nombre entier de clusters. Typiquement, un cluster se compose de plusieurs secteurs.

Pour disques durs la taille du cluster est déterminée lors du formatage et dépend de la version du système d'exploitation et de la taille du disque. Mais l'espace disque est occupé de manière inefficace. Par exemple, vous devez enregistrer un fichier de 500 octets. Sachant que chaque fichier peut occuper de l'espace sur un nombre entier de clusters, alors dans ce cas un cluster sera occupé. Le fichier sera écrit avec perte espace disque.

Caractéristiques qualitatives du disque dur

Temps de recherche du secteur... Le temps de recherche de secteur (temps de latence) est le temps moyen nécessaire pour que le secteur souhaité soit sous la tête après avoir été amené sur la piste. Le temps de recherche moyen est égal à la moitié de la période de rotation du disque et est calculé à l'aide de la formule :

Temps de recherche moyen = 1 / (tours moteur par seconde * 2)

C'est-à-dire à une vitesse de 7 200 tr/min. le temps de recherche est de 4,17 ms.

Vitesse de lecture des données et spécifications... La vitesse moyenne de lecture des données est d'environ 40-45 Mo / s.

On pense que le contrôleur de la carte mère de la spécification UDMA / 33 doit fournir une vitesse de lecture des données d'au moins 33 Mo / s. Et les spécifications modernes, par exemple UDMA/100 et UDMA/133, doivent garantir au moins 100 et 133 Mo/s.

Le taux de transfert de données détermine la quantité de données pouvant être transférées du périphérique de stockage vers l'ordinateur et inversement dans un certain laps de temps. Le taux de transfert de données est déterminé par deux facteurs :

• La façon dont les disques sont connectés, c'est-à-dire les performances de l'interface.
• La vitesse de lecture des données par les têtes.

Vitesse de lecture(il s'appelle le taux d'échange de données interne et se mesure en Mo/s) peut être déterminé par la formule :

Vitesse de lecture des données = nombre de secteurs par piste * 512 * * vitesse du disque / 1 000 000.

Vitesse de rotation des disques mesuré en tours / s, 512 - le nombre d'octets de données dans le secteur.

Temps de recherche moyen... Temps de recherche moyen - le temps moyen pendant lequel les têtes passent d'un cylindre à un autre. Cet indicateur dépend de la conception de l'actionneur et peut aller jusqu'à 10 ms.

Temps d'accès moyen... Il est défini comme la somme du temps moyen de recherche et du temps de retard et caractérise le temps statistique moyen nécessaire pour accéder aux données enregistrées sur un secteur arbitraire.

Vitesse de rotation du disque... Un indicateur directement lié à la vitesse d'accès et à la vitesse de lecture des données. Il y a des paramètres 5400 tr/min, 7200 tr/min. (IDE); 10 000 tr/min, 15 000 tr/min (SCSI).

Les disques durs sont connectés à la carte mère à l'aide de câbles plats spéciaux.

Table d'allocation des fichiers

Table d'allocation des fichiers Est une zone du disque où sont entrés les nombres de clusters occupés par des fichiers. Cela n'inclut pas les clusters qui contiennent des informations de service (secteurs de démarrage, la table d'allocation de fichiers elle-même et les données du répertoire racine). Le système de fichiers FAT (File Location Table) est populaire dans les systèmes d'exploitation Microsoft. Un système de fichiers distinct peut être créé sur chaque disque logique. Ainsi, plusieurs types de systèmes de fichiers peuvent exister sur un même disque dur.

Systèmes de fichiers populaires

GROS... Ce système de fichiers est utilisé dans les systèmes d'exploitation MS DOS, Windows 3.x / 9.x / 2000, ME, XP, OS / 2.

HPFS... Le nom de ce système de fichiers vient du High Performance File System, qui signifie High Performance File System. Pris en charge par OS/2, les systèmes d'exploitation Windows NT.

NTFS... Le nom de ce système de fichiers vient du système de fichiers Windows NT, ce qui signifie que le système de fichiers Windows NT / 2000 est pris en charge par l'exploitation Systèmes Windows NT / 2000, XP.

Lecteurs logiques

On sait qu'un ordinateur attribue des noms logiques A :, B :, C: à tous les disques, quelle que soit leur conception. Les noms A :, B : sont attribués par défaut aux lecteurs de disquettes. Le lecteur logique système, celui sur lequel le système d'exploitation est écrit, est nommé C :.

L'espace disque dur peut être partitionné en partitions et en lecteurs logiques. Les systèmes d'exploitation fonctionnent avec des disques logiques, pas des disques physiques.

Avantages du développement de disques durs pour plusieurs disques logiques :

• Le gaspillage d'espace disque est réduit.
• La structuration des données est simplifiée.
• Le processus de défragmentation du disque, de recherche de virus, etc. est simplifié.

Sur un disque, vous pouvez enregistrer les programmes de travail, sur l'autre - la documentation et les archives, les jeux (fichiers d'installation). En cas de dysfonctionnement, la perte d'informations est minimisée.

disque dur, Disque dur ou Winchester- un dispositif de stockage pour le stockage permanent d'informations basé sur le principe de l'enregistrement magnétique. Disque dur signifie Disque dur, d'où le nom - dur: à l'intérieur de l'appareil se trouvent des disques en métal ou en verre, sur lesquels une pulvérisation magnétique est appliquée. C'est sur cette couche que les données sont écrites.

Sur le marché aujourd'hui Disque dur format 3.5 pouces sont présentés très largement, et il existe une variété non seulement dans le volume des disques durs, mais aussi dans leur vitesse, leur structure interne et leur type. Il vaut la peine de comprendre ces paramètres afin de comprendre quel disque dur est préférable d'acheter.

L'appareil et les types de disques durs

Comme mentionné ci-dessus, un disque dur est destiné au stockage permanent d'informations, et la différence entre sa mémoire et sa RAM est qu'il est non volatile - c'est-à-dire qu'il est stocké sur le support lorsque l'alimentation est coupée. Un disque dur est un dispositif électromécanique, c'est-à-dire qu'il comporte des pièces mobiles et se compose de plusieurs pièces principales.

C'est un circuit intégré qui contrôle les processus d'écriture/lecture et le fonctionnement du disque. Il se monte sur le corps principal de l'entraînement. Dans le boîtier lui-même, le cœur du disque dur est caché, constitué d'un axe (moteur électrique) qui fait tourner le disque ; tête de lecture (bascule), qui est mobile et lit les informations directement à partir de la surface du support, et elles-mêmes disques magnétiques mémoire (il peut y en avoir un nombre différent, ils sont situés les uns au-dessus des autres, en couches).

Il existe actuellement trois types de disques durs sur le marché :

Les modèles de disque dur coûteux peuvent différer des modèles bon marché avec un volume égal de taux de transfert de données, il sera sensiblement plus élevé, en raison de nombreux facteurs : la mémoire cache peut être mieux optimisée, une unité électromécanique est organisée différemment, un nombre différent de disques magnétiques disques pour un volume égal. De plus, les disques coûteux sont souvent plus fiables et résistants aux influences extérieures.

La vitesse de transfert de données est le résultat cumulatif de tous les autres paramètres et technologies utilisés dans le disque. Par conséquent, si votre choix dépend principalement de la vitesse du disque, il est alors pratique de naviguer par celui-ci. Plus le disque est rapide, plus il sera cher.

Combien faut-il choisir ?

· 250 - 500 Go- il vaut la peine de choisir comme option économique, ou dans un PC de bureau, lorsqu'une grande quantité d'espace de stockage n'est pas requise pour stocker des fichiers multimédias. Cependant, il y a suffisamment d'espace pour installer des programmes et des systèmes. En outre, une petite quantité, dans le cas d'un modèle à grande vitesse, peut être utilisée exclusivement pour l'installation du système d'exploitation et les données peuvent être stockées sur un disque plus lent et plus volumineux.
· 1 To - 4 To- un tel volume convient à un ordinateur personnel, suffisamment pour stocker une grande collection de films en résolution HD. Un volume minimum de 1 To est désormais standard pour l'utilisateur moyen.
· 5 - 10 To- le volume maximum pour les disques durs magnétiques aujourd'hui. Cela vous coûtera cher, et plutôt nécessaire lorsque vous travaillez avec de gros volumes de fichiers, par exemple, pour un montage professionnel. Sinon, créez matrice RAID le même volume à partir de disques de 1 à 2 To, ce qui augmentera la vitesse.

À quoi d'autre devez-vous faire attention ?

· Optimisé pour une matrice RAID... Il sera nécessaire si vous souhaitez créer une matrice de plusieurs disques. Le fait est qu'au lieu de plusieurs disques séparés, le système commence à en voir un combiné, ce qui en différents types la baie améliore la vitesse ou la fiabilité. Cela vaut vraiment la peine de choisir si vous avez besoin d'une fiabilité maximale ou d'une vitesse maximale dans un réseau.

Disque dur

Schéma du dispositif d'un disque dur.

Disque dur magnétique, Disque dur, Disque dur, Winchester(eng. Disque dur (magnétique), HDD, HMDD ; familièrement vis, dur, disque dur) - périphérique de stockage informatique réinscriptible non volatile. C'est le principal périphérique de stockage de données dans presque tous les ordinateurs modernes.

Contrairement à une disquette « floppy » (disquette), les informations contenues dans un lecteur de disque dur sont enregistrées sur des plaques dures (en aluminium ou en verre) recouvertes d'une couche de matériau ferromagnétique, le plus souvent du dioxyde de chrome. Le disque dur utilise une à plusieurs plaques sur un axe. Les têtes de lecture en mode de fonctionnement ne touchent pas la surface des plaques en raison de l'intercalaire du flux d'air entrant formé à la surface lors de la rotation rapide. La distance entre la tête et le disque est de plusieurs nanomètres (dans les disques modernes 5-10 nm), et l'absence de contact mécanique assure une longue durée de vie de l'appareil. En l'absence de rotation des disques, les têtes sont situées au niveau de l'axe ou à l'extérieur du disque dans une zone sûre, où leur contact anormal avec la surface des disques est exclu.

Le nom "Winchester"

Selon l'une des versions, le lecteur a reçu le nom de "Winchester" grâce à la société. En 1973, il a sorti le modèle de disque dur 3340, qui combinait pour la première fois les plateaux de disque et les têtes de lecture dans un boîtier monobloc. Lors de son développement, les ingénieurs ont utilisé un nom interne court "30-30", qui signifiait deux modules (dans la configuration maximale), 30 Mo chacun. Kenneth Houghton, le chef de projet, a suggéré d'appeler ce disque un "Winchester" en accord avec la désignation du populaire fusil de chasse Winchester 30-30.

Taille physique (facteur de forme)(eng. dimension) - presque tous les lecteurs modernes (-2008) pour ordinateurs personnels et serveurs ont une taille de 3,5 ou 2,5 pouces. Ces derniers sont plus souvent utilisés dans les ordinateurs portables. Formats également répandus - 1,8 ", 1,3", 1 "et 0,85". Disques 8 et 5,25 pouces abandonnés.

Temps d'accès aléatoire(eng. temps d'accès aléatoire) - le temps pendant lequel le disque dur est garanti pour effectuer une opération de lecture ou d'écriture sur n'importe quelle partie du disque magnétique. La plage de ce paramètre n'est pas grande, de 2,5 à 16 ms, en règle générale, les disques du serveur ont le temps le plus court (par exemple, Hitachi Ultrastar 15K147 a 3,7 ms), le plus grand des disques réels est celui des appareils portables (Seagate Momentus 5400.3 - 12, 5).

Vitesse de broche(eng. vitesse de broche) - le nombre de tours de broche par minute. Le temps d'accès et le taux de transfert de données dépendent en grande partie de ce paramètre. Actuellement, les disques durs sont produits avec les vitesses de rotation standard suivantes : 4 200, 5 400 et 7 200 (ordinateurs portables), 7 200 et 10 000 ( Ordinateur personnel), 10 000 et 15 000 rpm (serveurs et postes de travail performants).

Le bloc de tête est un ensemble de leviers en acier à ressort (une paire pour chaque disque). À une extrémité, ils sont attachés à un axe près du bord du disque. Aux autres extrémités (au-dessus des disques) des têtes sont fixées.

Les disques (plaques) sont généralement constitués d'un alliage métallique. Bien qu'il y ait eu des tentatives pour les fabriquer à partir de plastique et même de verre, ces plaques se sont avérées fragiles et de courte durée. Les deux plans des plaques, comme un magnétophone, sont recouverts de la poussière la plus fine d'un ferromagnétique - des oxydes de fer, de manganèse et d'autres métaux. La composition exacte et la technologie d'application sont tenues secrètes. La plupart des appareils économiques contiennent 1 ou 2 plaquettes, mais il existe des modèles avec plus de plaquettes.

Les disques sont fixés rigidement à la broche. Pendant le fonctionnement, la broche tourne à une vitesse de plusieurs milliers de tours par minute (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). À cette vitesse, un puissant courant d'air est créé près de la surface de la plaque, ce qui soulève les têtes et les fait flotter au-dessus de la surface de la plaque. La forme des têtes est calculée de manière à assurer la distance optimale de la plaque pendant le fonctionnement. Jusqu'à ce que les disques aient accéléré à la vitesse requise pour que les têtes décollent, le dispositif de stationnement maintient les têtes dans la zone de stationnement. Cela évite d'endommager les têtes et la surface de travail des plaques.

Le positionneur de tête se compose d'une paire fixe d'aimants permanents puissants, généralement en néodyme, et d'une bobine sur une tête mobile.

Contrairement à la croyance populaire, il n'y a pas de vide à l'intérieur de la zone de confinement. Certains fabricants le rendent étanche à l'air (d'où le nom) et le remplissent d'air purifié et séché ou de gaz neutres, notamment d'azote ; et pour égaliser la pression, une fine membrane en métal ou en plastique est installée. (Dans ce cas, à l'intérieur du boîtier disque dur une petite poche pour un sachet de gel de silice est fournie, qui absorbe la vapeur d'eau restant à l'intérieur du boîtier après qu'il a été scellé). D'autres fabricants égalisent la pression à travers une petite ouverture avec un filtre capable de piéger de très petites particules (quelques micromètres). Cependant, dans ce cas, le niveau d'humidité est également égalisé et des gaz nocifs peuvent également pénétrer. L'équilibrage des pressions est nécessaire pour éviter la déformation du boîtier de confinement due aux changements de pression atmosphérique et de température, ainsi que lorsque l'appareil se réchauffe pendant le fonctionnement.

Les particules de poussière qui se sont retrouvées dans la zone de confinement lors du montage et qui sont tombées à la surface du disque sont emportées vers un autre filtre - un dépoussiéreur lors de la rotation.

Formatage de bas niveau

Sur le la dernière étape les assemblages de dispositifs de la surface des plaques sont formatés - des pistes et des secteurs sont formés dessus.

Les premiers "disques durs" (comme les disquettes) contenaient le même nombre de secteurs sur toutes les pistes. Sur les plateaux des "disques durs" modernes les pistes sont regroupées en plusieurs zones. Toutes les pistes d'une zone ont le même nombre de secteurs. Cependant, il y a plus de secteurs sur chaque piste de la zone extérieure, et plus la zone est proche du centre, moins il y a de secteurs pour chaque piste de la zone. Cela permet d'obtenir une densité d'enregistrement plus uniforme et, par conséquent, d'augmenter la capacité de la plaque sans changer la technologie de production.

Les limites de zone et le nombre de secteurs par piste pour chaque zone sont stockés dans la ROM de l'unité électronique.

De plus, il y a en fait des secteurs de rechange supplémentaires sur chaque piste. Si une erreur irrécupérable se produit dans un secteur, ce secteur peut être remplacé par un secteur de réserve (eng. remapper). Bien sûr, les données qui y sont stockées seront très probablement perdues, mais la capacité du disque ne diminuera pas. Il existe deux tables de réaffectation : l'une est remplie en usine, l'autre en cours d'exploitation.

Les tables de remappage des secteurs sont également stockées dans la ROM de l'unité électronique.

Lors des opérations d'accès au "disque dur", l'unité électronique détermine indépendamment quel secteur physique doit être adressé et où il se situe (en tenant compte des zones et des réaffectations). Par conséquent, du côté interface externe Le Winchester a l'air homogène.

En lien avec ce qui précède, il existe une légende très tenace selon laquelle l'ajustement des tables et des zones de remappage peut augmenter la capacité du disque dur. Il existe de nombreux utilitaires pour cela, mais dans la pratique, il s'avère que si le gain peut être atteint, il est alors insignifiant. Les disques modernes sont si bon marché que de tels ajustements ne valent pas le temps et les efforts qu'on y consacre.

Unité électronique

Au début disques durs la logique de commande a été transférée au contrôleur informatique MFM ou RLL, et la carte électronique ne contenait que des modules de traitement analogiques et la commande du moteur de broche, du positionneur et du commutateur de tête. L'augmentation des taux de transfert de données a obligé les développeurs à réduire la longueur du chemin analogique à la limite, et dans les disques durs modernes, l'unité électronique contient généralement : une unité de contrôle, une mémoire morte (ROM), mémoire tampon, unité d'interface et unité de traitement du signal numérique.

Le boîtier d'interface connecte l'électronique du disque dur au reste du système.

L'unité de contrôle est un système de contrôle qui reçoit des signaux électriques pour le positionnement des têtes et génère des actions de contrôle pour un entraînement à « bobine vocale », en commutant les flux d'informations de différentes têtes, en contrôlant le fonctionnement de tous les autres nœuds (par exemple, en contrôlant la vitesse de rotation de la broche ).

Le bloc ROM stocke les programmes de contrôle pour les unités de contrôle et le traitement du signal numérique, ainsi que les informations de service du disque dur.

La mémoire tampon atténue la différence entre les vitesses de la partie interface et du lecteur (une mémoire statique haute vitesse est utilisée). L'augmentation de la taille de la mémoire tampon dans certains cas peut augmenter la vitesse du lecteur.

L'unité de traitement du signal numérique nettoie le signal analogique lu et le décode (extraction d'informations numériques). Pour le traitement numérique sont utilisés différentes méthodes par exemple, la méthode de vraisemblance maximale de réponse partielle (PRML). Une comparaison du signal reçu avec des échantillons est effectuée. Dans ce cas, un échantillon est sélectionné dont la forme et les caractéristiques temporelles sont les plus similaires au signal décodé.

Technologies d'enregistrement des données

Le principe de fonctionnement des disques durs est similaire au fonctionnement des magnétophones. La surface de travail du disque se déplace par rapport à la tête de lecture (par exemple, sous la forme d'un inducteur avec un entrefer dans le circuit magnétique). Lorsqu'un courant électrique alternatif (pendant l'enregistrement) est appliqué à la bobine de tête, le champ magnétique alternatif résultant de l'entrefer agit sur le ferroaimant de la surface du disque et modifie la direction du vecteur de magnétisation du domaine en fonction de l'amplitude du signal. Lors de la lecture, le déplacement des domaines au niveau de l'entrefer entraîne une modification du flux magnétique dans le circuit magnétique de la tête, ce qui entraîne l'apparition d'un signal électrique alternatif dans la bobine sous l'effet de l'induction électromagnétique.

V Dernièrement l'effet magnétorésistif est utilisé pour la lecture et des têtes magnétorésistives sont utilisées dans les disques. En eux, une modification du champ magnétique entraîne une modification de la résistance, en fonction de la modification de la force du champ magnétique. De telles têtes permettent d'augmenter la probabilité de fiabilité de lecture d'informations (notamment à des densités d'enregistrement d'informations élevées).

Méthode d'enregistrement parallèle

À l'heure actuelle, c'est encore la technologie la plus courante pour enregistrer des informations sur des disques durs. Des bits d'information sont enregistrés à l'aide d'une petite tête qui, passant sur la surface d'un disque en rotation, magnétise des milliards de régions discrètes horizontales - des domaines. Chacune de ces zones est logique zéro ou un, selon l'aimantation.

Maximum réalisable en utilisation cette méthode la densité d'enregistrement est d'environ 23 Gbit/cm². Actuellement, cette méthode est progressivement remplacée par la méthode d'enregistrement perpendiculaire.

Méthode d'enregistrement perpendiculaire

L'enregistrement perpendiculaire est une technique par laquelle des bits d'information sont stockés dans des domaines verticaux. Cela permet l'utilisation de champs magnétiques plus puissants et réduit l'empreinte requise pour enregistrer 1 bit. La densité d'enregistrement des échantillons modernes est de 15-23 Gb / cm², à l'avenir, il est prévu de porter la densité à 60-75 Gb / cm².

Les disques durs à enregistrement perpendiculaire sont disponibles sur le marché depuis 2005.

Méthode d'enregistrement magnétique thermique

Méthode d'enregistrement magnétique thermique (eng. Enregistrement magnétique assisté par la chaleur, HAMR ) est actuellement la plus prometteuse de celles existantes, maintenant elle est activement développée. Cette méthode utilise un chauffage ponctuel du disque, ce qui permet à la tête de magnétiser de très petites zones de sa surface. Une fois le disque refroidi, l'aimantation est « fixe ». Il n'y a pas encore de chemins de fer de ce type sur le marché (pour 2009), il n'y a que des échantillons expérimentaux, mais leur densité dépasse déjà les 150 Gbit/cm². Le développement des technologies HAMR se poursuit depuis un certain temps, mais les experts ne sont toujours pas d'accord sur les estimations de la densité d'enregistrement maximale. Ainsi, la société Hitachi appelle la limite à 2,3-3,1 Tbit/cm², et les représentants de Seagate Technology suggèrent qu'ils pourront amener la densité d'enregistrement des supports HAMR à 7,75 Tbit/cm². L'adoption généralisée de cette technologie devrait être attendue après 2010.

Comparaison des interfaces

	Bande passante, Mbps	Longueur de câble maximale, m	Un câble d'alimentation est-il nécessaire	Nombre de lecteurs par canal	Le nombre de conducteurs dans le câble	Autres caractéristiques
Ultra	2	40/80	Contrôleur + 2Slave, non échangeable à chaud
FireWire / 400	400		Oui / Non (dépend du type d'interface et de variateur)	63	4/6
FireWire / 800	800	4.5 (en guirlande jusqu'à 72 m)	Pas	63	4/6	les appareils sont peer-to-peer, échangeables à chaud
USB 2.0	480	5 (avec guirlande, via des moyeux, jusqu'à 72 m)	Oui / Non (dépend du type de lecteur)	127	4
Ultra-320
SAS	3000	8	Oui	Plus de 16384		échange à chaud; connexion possible
eSATA	2400	2	Oui	1 (avec multiplicateur de port jusqu'à 15)	4	Hôte / Esclave, échangeable à chaud possible

Les disques durs font partie des composants clés d'un PC ou d'un ordinateur portable. dépend en grande partie des caractéristiques de ces appareils. Quels types de disques durs sont sur le marché aujourd'hui ? Comment choisir le meilleur appareil en termes de résolution des tâches utilisateur typiques ?

Qu'est-ce qu'un disque dur ?

Le disque dur est le principal périphérique de stockage des fichiers sur un PC ou un ordinateur portable. Structurellement, il s'agit d'une plaque magnétique rotative avec un élément de lecture et d'écriture - une tête. Dans l'argot des amateurs la technologie informatique appelé « disque dur », « vis », « dur ». La spécificité du fonctionnement des disques durs est que la tête de lecture et d'écriture simultanée n'entre pas en contact avec la plaque magnétique. Pour cette raison, ainsi que pour un certain nombre d'autres caractéristiques de conception, l'appareil fonctionne longtemps et peut être considéré comme l'un des moyens les plus fiables de stocker des informations.

Disque dur - une ressource sur laquelle, en règle générale, se trouvent fichiers système, c'est-à-dire ceux qui sont présents dans la structure du système d'exploitation, diverses applications, jeux. L'installation du logiciel implique presque toujours l'utilisation des ressources du disque dur.

La plupart des modèles d'ordinateurs modernes prennent en charge plusieurs disques durs. Dans les ordinateurs portables, le plus souvent, un seul disque dur est situé - en raison de la petite taille des appareils correspondants. De plus, si nous parlons de type (nous examinerons leurs spécificités un peu plus loin), alors leur nombre maximum est le plus souvent limité par la disponibilité des emplacements correspondants sur le PC, ainsi que par les caractéristiques de performances de l'ordinateur.

Ainsi, le disque dur est le composant matériel le plus important d'un ordinateur. Notre tâche est de déterminer les critères pour le choix optimal de l'appareil approprié pour le PC. Pour le résoudre, il sera utile d'étudier d'abord la classification des "disques durs".

Classement des disques durs

Considérez donc dans quelles variétés sont présentées dur moderne disques sur le marché des équipements informatiques.

Parmi les types d'appareils les plus populaires se trouve un disque dur d'ordinateur, qui correspond à un facteur de forme de 3,5 pouces. De tels disques ont une vitesse de rotation de 5400 ou 7200 rpm. La communication "disques durs" avec un PC s'effectue à l'aide de diverses interfaces. Les plus courants sont IDE et SATA.

Il existe des disques durs adaptés pour les serveurs. En règle générale, leur taille est la même que celle d'un PC, mais la vitesse de rotation de ces appareils est beaucoup plus élevée - environ 15 000 rotations par minute. Les « Winchesters » pour serveurs sont connectés aux principaux composants matériels le plus souvent via Interface SCSI mais la prise en charge des normes série SATA ou SAS est possible. Un disque dur de serveur est un appareil extrêmement fiable, ce qui n'est pas surprenant : les ordinateurs sur lesquels de tels disques sont installés sont conçus pour desservir des domaines clés de l'infrastructure numérique des entreprises, des organisations gouvernementales et des fournisseurs d'accès Internet.

Ces types de "disques durs" doivent être installés à l'intérieur de l'unité centrale d'un PC ou d'un serveur. Mais il y a aussi dur externe disques. Ils se branchent sur l'un des ports externes de l'ordinateur - le plus souvent USB ou FireWire. Leur fonctionnalité est généralement similaire à celle des appareils internes. En règle générale, le volume d'un disque dur appartenant à la catégorie des externes est assez important - environ 500 à 1 000 Go. Le fait est que ce type d'appareil est souvent utilisé pour déplacer de grandes quantités de données d'un ordinateur à un autre.

Il existe des disques durs adaptés aux ordinateurs portables. Leur taille est inférieure à celle des "disques durs" conçus pour être installés dans des ordinateurs "de bureau" - 2,5 pouces. La vitesse d'un disque dur pour un ordinateur portable est le plus souvent de 4200 ou 5400 rpm. Ces disques durs fonctionnent généralement lorsqu'ils sont activés Interface SATA... Ils se caractérisent par une grande résistance aux changements de position, ce qui est assez logique compte tenu des spécificités de l'utilisation des ordinateurs portables.

Parmi les types de disques durs les plus avancés sur le plan technologique se trouvent les disques SSD. En principe, ils peuvent être considérés comme une classe distincte d'appareils, car il n'y a pas de plaques mobiles dans leur structure. Les données de ce type de disque dur sont écrites dans la mémoire flash. Les dispositifs de ce type présentent à la fois des avantages et des inconvénients.

Bon nombre des principaux fabricants de PC au monde adaptent leurs lignes d'usine pour la production d'appareils équipés exactement de disques SSD... Ces types de disques durs sont plus chers que ceux avec des éléments rotatifs. Cependant, en comparaison avec eux, ils se caractérisent par une consommation d'énergie plus faible, une absence presque totale de bruit pendant le fonctionnement, dans de nombreux cas - moins de poids. En termes de vitesse, on peut noter que le chiffre typique des disques durs à semi-conducteurs est de 300 à 400 Mo / s, ce qui est très décent dans le contexte des principaux standards de communication pris en charge par les ordinateurs modernes.

Interfaces

La réussite de l'installation d'un disque dur dans un PC dépend en grande partie de la disponibilité des interfaces nécessaires. Considérez les spécificités des normes de communication les plus courantes sur le marché informatique moderne. Cela sera utile pour corréler les tâches de l'utilisateur et le type de « disque dur » optimal pour sa solution.

L'USB est l'une des interfaces les plus courantes pour connecter des disques durs externes. De plus, cette norme de communication peut être présentée dans différentes versions- 1, 2 et 3. La vitesse d'un disque dur dépend directement de sa compatibilité avec la technologie correspondante. Concernant la 1ère version de l'interface, on peut dire que lors de son utilisation, le transfert de données à 12 Mbit/s est possible, la 2ème garantit l'échange de fichiers à des débits allant jusqu'à 480 Mbit/s, la 3ème génération d'interfaces USB fournit un indicateur de 5 Gbit/s. Si l'appareil est censé être utilisé non seulement pour stocker des fichiers, mais aussi, par exemple, pour installer des jeux ou des programmes, il est préférable qu'il prenne en charge les interfaces USB les plus modernes - dans la version 2, et encore mieux dans la version 3 .

Le disque dur externe de l'ordinateur peut également être connecté à l'aide de l'interface FireWire. Il se caractérise par un taux de transfert de données élevé - environ 400 Mbit / s. Extrêmement efficace lorsque vous travaillez avec des fichiers vidéo.

Tenez compte des normes utilisées lors de l'installation de disques internes sur un PC. L'IDE est considéré comme relativement obsolète, mais reste une interface populaire.

Il peut transférer des données à une vitesse d'environ 133 Mb/s. Largement répandu dans les ordinateurs de bureau - en grande partie en raison de la taille assez grande du connecteur, qui n'est pas optimale pour la structure structurelle de l'ordinateur portable.

L'interface SATA est le résultat du développement de la norme IDE. Vous permet de transférer des données à des vitesses allant jusqu'à 300 Mb/s. Il se caractérise par une immunité accrue aux interférences. Il est activement utilisé dans les ordinateurs portables - en raison de la taille relativement petite du connecteur, ainsi que du bon taux de transfert de données.

L'interface SCSI, comme nous l'avons noté plus haut, est installée principalement sur les serveurs. Il se caractérise également par un taux de transfert de données élevé - environ 320 Mb / s. Il y a une modification mise à niveau de l'interface en question - SAS. Les disques durs, fonctionnant lorsqu'il est activé, peuvent assurer des échanges de données à une vitesse d'environ 12 Gb/s.

Critères de sélection du disque dur

Les caractéristiques des interfaces que nous avons considérées ci-dessus peuvent être considérées comme des critères importants pour choisir un dur disque. Nous avons également annoncé un certain nombre d'autres paramètres importants, tels que la vitesse de rotation des éléments de l'appareil, le facteur de forme. Mais la caractéristique la plus importante en termes de choix du modèle optimal de l'appareil est la mémoire du disque dur. À bien des égards, ce paramètre est subjectif - de nombreux utilisateurs préféreront un "disque dur" plus rapide que celui dans lequel il sera possible de le placer un grand nombre de des dossiers. Cependant, c'est toujours la première chose à laquelle de nombreux utilisateurs prêtent attention.

L'aspect le plus important du choix d'un "disque dur" est que certaines de ses caractéristiques nominales (par exemple, la compatibilité avec certaines interfaces) doivent être compatibles avec les capacités de communication du PC. Il se trouve que le disque dur d'un ordinateur est incroyablement technologique, mais le support des normes correspondantes sur la carte mère du PC est insuffisant. Considérons les principales nuances de compatibilité entre les "disques durs" et certains composants matériels des ordinateurs modernes.

La compatibilité des tailles est importante

Nous avons noté ci-dessus que les disques durs varient en taille. Il peut sembler que ce paramètre est d'importance secondaire. Mais souvent, il s'avère presque décisif. Le fait est que l'installation d'un disque dur dans un PC ou dans la zone correspondante d'un ordinateur portable sera extrêmement difficile si la taille du disque est trop petite, et donc pas optimale en termes d'utilisation de l'espace disponible dans la structure de le dispositif. Ce sera pratiquement impossible si les dimensions sont trop grandes - le "disque dur" ne rentrera tout simplement pas dans un ordinateur.

Bien sûr, ce modèle est typique principalement pour les ordinateurs portables, car les problèmes de placement d'un disque dur dans les ordinateurs de bureau ne se posent généralement pas (en grande partie en raison de la disponibilité de divers périphériques supplémentaires). Par conséquent, lorsque vous envisagez d'acheter de nouveaux disques durs pour un ordinateur portable, vous devez connaître la taille exacte des disques actuels. Ci-dessus, nous avons noté que dans les types d'ordinateurs correspondants, les "disques durs" avec un facteur de forme de 2,5 pouces sont courants. Mais gardez à l'esprit que certains modèles d'ordinateurs portables sont équipés de disques durs de 1,8 pouces.

Compatibilité des normes de communication

Les interfaces de communication du disque dur et de la carte mère du PC doivent également être compatibles. La principale nuance ici réside dans les différences entre les versions des normes d'échange de données. Il existe donc trois variétés. Il est important que la norme de communication appropriée prise en charge par le variateur soit également compatible avec carte mère... Il peut arriver que l'utilisateur achète un disque dur coûteux qui permet l'échange de données selon la norme moderne SATA 3 (le prix de tels modèles peut être d'environ 10 000 roubles), mais l'ordinateur ne pourra pas le prendre pleinement en charge. Le propriétaire du PC peut donc payer beaucoup trop cher.

Il en va de même pour la corrélation entre les normes USB supportées par le "disque dur" et le PC. Si le disque dur est conçu pour une connexion via l'interface USB 3.0 et que la carte mère ne le prend pas en charge, les capacités technologiques de la norme correspondante ne seront pas non plus pleinement exploitées. En ce qui concerne l'interface FireWire, nous pouvons dire que lors de l'achat d'un disque dur qui la prend en charge (le prix d'un appareil peut également être décent - environ 8 à 10 000 roubles), vous devez vous assurer que le PC est, en principe, compatible avec ça. Cette norme de communication est typique des ordinateurs portables mais est absente sur de nombreux ordinateurs de bureau. Bien entendu, les disques durs prenant en charge FireWire sont généralement également compatibles avec Interfaces USB, et il est extrêmement improbable que l'appareil ne fonctionne pas en raison de l'absence d'un port FireWire sur le PC. Mais si un utilisateur, par exemple, s'attend à utiliser l'avantage concurrentiel le plus évident de FireWire - un travail efficace avec des données vidéo, alors il peut ne pas obtenir les résultats souhaités du disque dur.

Volume optimal

Comme nous l'avons noté ci-dessus, le volume en tant que caractéristique principale d'un appareil tel qu'un disque dur est un paramètre très subjectif. Pour de nombreux utilisateurs, relativement parlant, plusieurs gigaoctets d'espace disque suffisent amplement - par exemple, s'ils travaillent principalement avec des documents. Pour certains, un disque dur d'un téraoctet ne semblera pas assez volumineux en raison du placement fréquent de gros volumes de contenu multimédia - vidéos, photos, musique.

Il est difficile de recommander la capacité de stockage optimale. Mais le concept de "plus, mieux" n'est pas toujours la meilleure façon, toujours d'un point de vue économique. Vous pouvez dépenser de l'argent sur un disque dur cher et spacieux - 1 To. Un téraoctet entier sera ainsi disponible - mais en pratique, il peut difficilement être utilisé à moitié. Dans le même temps, lors de l'achat d'un lecteur moins volumineux mais moins cher, les fonds libérés peuvent être utilisés pour améliorer les performances d'un PC ou d'un ordinateur portable (par exemple, acheter un module de RAM supplémentaire ou un refroidisseur plus puissant pour un processeur).

Selon un certain nombre de professionnels de l'informatique, un disque dur de 500 Go est solution optimale pour la plupart des tâches personnalisées. Ainsi, sur un "disque dur" de la taille correspondante, vous pouvez placer environ 100 à 150 000 photos de bonne qualité, installer environ 100 à 150 jeux modernes... Si le propriétaire du PC n'est pas un collectionneur de chefs-d'œuvre ou un joueur, il est peu probable qu'il utilise au moins la moitié de la ressource correspondante. Mais s'il est à son tour friand de photographie et de jeux, alors les opportunités que lui offrira un disque dur de 500 Go risquent de ne pas suffire. Dans le même temps, ce volume de "disque dur" est considéré comme l'un des meilleurs du point de vue des tâches typiques que les utilisateurs modernes résolvent.

Vitesse RPM

Une autre paramètre important, qui caractérise un disque dur, est la vitesse de rotation des plateaux. À son sujet, on peut dire qu'il est important du point de vue du taux de transfert de données réel, ainsi que de la dynamique du traitement des différents fichiers par le système d'exploitation. Si le "disque dur" est utilisé comme principal, c'est-à-dire qu'il y a un système d'exploitation dessus, que des programmes et des jeux y sont installés, il est préférable que la caractéristique en question soit exprimée dans des valeurs aussi grandes que possible . Si l'utilisateur achète deuxième dur un disque conçu principalement pour stocker des fichiers, en ce sens, la vitesse de rotation des plateaux n'est pas l'indicateur le plus important.

Plus la valeur de l'indicateur en question est élevée, plus le lecteur est cher. En ce sens, payer trop cher pour des RPM plus élevés, malgré le fait que leur présence ne soit pas requise, peut, encore une fois, être indésirable. Un Winchester avec une vitesse de rotation élevée des disques émet beaucoup plus de bruit que celui avec une vitesse de rotation modeste, et se caractérise également par une consommation d'énergie élevée. L'indicateur optimal pour les disques durs modernes, auquel il est possible de résoudre efficacement la plupart des tâches utilisateur - 7200 tr/min.

Mémoire cache

La mémoire cache fait partie des indicateurs significatifs des performances du lecteur. En utilisant cette ressource, le disque dur peut accélérer considérablement les procédures d'exécution de nombreuses opérations avec des fichiers. Les algorithmes les plus fréquents pour les requêtes vers certaines ressources informatiques sont enregistrés dans la mémoire cache. Si certaines données sont présentes dans le cache, alors le "disque dur" n'a pas besoin de les rechercher dans l'espace RAM ou parmi les fichiers. Plus la taille du cache est grande, mieux c'est. Mais la valeur optimale de l'indicateur correspondant recommandée par de nombreux experts est de 64 Mo.

La marque est-elle importante ?

Est-il judicieux de choisir un disque dur, toutes choses égales par ailleurs, en se concentrant sur la marque ? Les avis des informaticiens et des utilisateurs à ce sujet sont très différents. Cela s'applique à la fois à la recommandation de se concentrer sur la marque et aux points de vue sur la qualité des variateurs produits par un fabricant particulier. Certains utilisateurs qualifieront leur disque dur Samsung de manière exclusivement positive ; les critiques d'autres propriétaires d'appareils de la marque coréenne peuvent être moins enthousiastes. Certains informaticiens font l'éloge des marques Hitachi, Toshiba, d'autres ne les considèrent pas meilleures que leurs concurrents. En même temps, ces entreprises sont des leaders du marché. Dans tous les cas, ce fait doit être considéré comme significatif. Être leader sur le marché très concurrentiel des composants informatiques n'est pas chose aisée. Cela contribue probablement à haute qualité biens manufacturés.

Ainsi, si nous avons besoin d'un disque dur pour un PC ou un ordinateur portable, nous pouvons nous concentrer sur l'ensemble de critères suivant :

Taille (principalement pertinent pour les ordinateurs portables - il n'est pas souhaitable que l'indicateur correspondant soit plus petit que les emplacements prévus pour placer les disques durs, inacceptable qu'il soit plus grand);

Normes supportées (il est important que les interfaces technologiques sur le « disque dur » soient totalement compatibles avec les ressources du PC) ;

Volume (subjectivement, mais 500 Go est l'indicateur optimal pour la plupart des tâches utilisateur) ;

Vitesse de rotation des plateaux (optimale - 7200 tr/min) ;

Mémoire cache (optimale - 64 Mo).

Il est également souhaitable que le "disque dur" soit commercialisé par une entreprise de fabrication qui occupe une position de leader sur le marché mondial dans le segment d'appareils correspondant.

Le but de cet article est de décrire la structure d'un disque dur moderne, de parler de ses principaux composants, de montrer à quoi ils ressemblent et s'appellent. De plus, nous montrerons la relation entre la terminologie russe et anglaise décrivant les composants des disques durs.

Pour plus de clarté, examinons un lecteur SATA de 3,5 pouces. Ce sera un tout nouveau téraoctet Seagate ST31000333AS. Jetons un coup d'œil à notre cochon d'Inde.

La carte verte avec des pistes en cuivre, des connecteurs d'alimentation et des connecteurs SATA est appelée carte électronique ou carte de commande (carte de circuit imprimé, PCB). Il sert à contrôler un dur travail disque. Le boîtier en aluminium noir et son contenu sont appelés l'ensemble tête et disque (HDA), également appelé « pot » par les experts. Le boîtier lui-même sans contenu est également appelé HDA (base).

Retirons maintenant le PCB et examinons les composants placés dessus.

La première chose qui attire votre attention est une grosse puce située au milieu - un microcontrôleur ou processeur (Micro Controller Unit, MCU). Sur les disques durs modernes, le microcontrôleur se compose de deux parties - en fait unité centrale de traitement(Central Processor Unit, CPU), qui effectue tous les calculs, et le canal de lecture / écriture - un dispositif spécial qui convertit les entrées des têtes Signal analogique en données numériques pendant l'opération de lecture et encodant les données numériques en signal analogique lors de l'écriture. Le processeur dispose de ports IO pour contrôler le reste des composants PCB et transférer des données via l'interface SATA.

La puce mémoire est une mémoire SDRAM DDR ordinaire. La taille de la mémoire détermine la taille du cache du disque dur. Ce PCB contient 32 Mo de mémoire DDR Samsung, ce qui donne théoriquement au disque un cache de 32 Mo (et c'est exactement la quantité indiquée dans caractéristiques techniques ah disque dur), mais ce n'est pas tout à fait vrai. Le fait est que la mémoire est logiquement divisée en mémoire tampon (cache) et mémoire du micrologiciel. Le processeur nécessite de la mémoire pour charger les modules du firmware. A notre connaissance, seuls Hitachi / IBM indiquent la taille réelle du cache dans la fiche technique ; en ce qui concerne le reste des disques, la taille du cache est à deviner.

La puce suivante est un contrôleur de moteur à bobine vocale (contrôleur VCM). De plus, cette puce contrôle les alimentations secondaires situées sur la carte, à partir desquelles le processeur et le microcircuit du préamplificateur (préampli) situés dans le HDA sont alimentés. C'est le principal consommateur d'énergie PCB. Il contrôle la rotation de la broche et le mouvement de la tête. Le cœur du contrôleur VCM peut fonctionner même à des températures de 100 ° C. Une partie du firmware du disque est stockée dans la mémoire flash. Lorsque l'alimentation est appliquée au disque, le microcontrôleur charge le contenu de la puce flash en mémoire et commence à exécuter le code. Sans code correctement chargé, le disque ne voudra même pas démarrer. S'il n'y a pas de puce flash sur la carte, elle est intégrée au microcontrôleur.

Le capteur de vibration (capteur de choc) réagit au choc, ce qui est dangereux pour le disque, et envoie un signal à ce sujet au contrôleur VCM. Le VCM garera les têtes immédiatement et peut empêcher le disque de tourner. En théorie, un tel mécanisme devrait protéger le disque de dommages supplémentaires, mais en pratique, cela ne fonctionne pas, alors ne laissez pas tomber les disques. Sur certains disques, le capteur de vibration a une sensibilité accrue, répondant à la moindre vibration. Les données obtenues du capteur permettent au contrôleur VCM de corriger le mouvement des têtes. Au moins deux capteurs de vibrations sont installés sur de tels disques.

Il y a un autre dispositif de protection sur la carte - la suppression de tension transitoire (TVS). Il protège la carte des surtensions. En cas de surtension, le téléviseur grillera, créant un court-circuit à la terre. Il y a deux TVS installées sur cette carte, pour 5 et 12 volts.

Regardons maintenant le HDA.

Les contacts du moteur et des têtes sont situés sous la carte. De plus, il y a un petit trou presque imperceptible (trou de respiration) sur le boîtier du disque. Il sert à égaliser la pression. Beaucoup de gens pensent qu'il y a un vide à l'intérieur du disque dur. En fait, ce n'est pas le cas. Ce trou permet au disque d'égaliser la pression à l'intérieur et à l'extérieur de la zone de confinement. À l'intérieur, ce trou est recouvert d'un filtre (filtre respiratoire) qui retient les particules de poussière et d'humidité.

Regardons maintenant à l'intérieur de la zone de confinement. Retirez le couvercle du disque.

Le couvercle en lui-même n'a rien d'intéressant. C'est juste un morceau de métal avec un joint en caoutchouc pour empêcher la poussière. Enfin, pensez au remplissage de la zone de confinement.

Des informations précieuses sont stockées sur des disques métalliques, également appelés crêpes ou plateaux. Sur la photo, vous pouvez voir la crêpe du dessus. Les plaques sont en aluminium poli ou en verre et sont recouvertes de plusieurs couches de compositions diverses, dont une substance ferromagnétique, sur laquelle les données sont effectivement stockées. Entre les crêpes, ainsi qu'au-dessus de celles-ci, on voit des plaques spéciales appelées diviseurs ou séparateurs (amortisseurs ou séparateurs). Ils sont nécessaires pour égaliser les flux d'air et réduire le bruit acoustique. Ils sont généralement en aluminium ou en plastique. Les séparateurs en aluminium supportent mieux le refroidissement par air à l'intérieur de la zone de confinement.

Vue latérale des crêpes et des séparateurs.

Les têtes de lecture-écriture (têtes) sont installées aux extrémités des supports de l'unité de tête magnétique, ou BMG (Head Stack Assembly, HSA). La zone de préparation est la zone où doivent se situer les têtes d'un disque sain lorsque la broche est à l'arrêt. Avec ce disque, la zone de préparation est située plus près du fuseau, ce qui est visible sur la photographie.

Sur certains trajets, le stationnement se fait sur des patins de préparation en plastique spéciaux situés à l'extérieur des plaques.

Le disque dur est un mécanisme de positionnement précis, et pour cela travail normal il faut de l'air très pur. Pendant l'utilisation, des particules microscopiques de métal et de graisse peuvent se former à l'intérieur du disque dur. Il y a un filtre de recirculation à l'intérieur du disque pour nettoyer immédiatement l'air. C'est un appareil de haute technologie qui collecte et piège en permanence les plus petites particules. Le filtre se trouve sur le trajet des courants d'air créés par la rotation des plaques.

Retirons maintenant l'aimant supérieur et voyons ce qui se cache en dessous.

Les disques durs utilisent des aimants néodyme très puissants. Ces aimants sont si puissants qu'ils peuvent soulever 1 300 fois leur propre poids. Ne mettez donc pas votre doigt entre un aimant et un métal ou autre aimant - l'impact sera très sensible. Cette photo montre les dispositifs de retenue BMG. Leur tâche est de restreindre le mouvement des têtes, en les laissant à la surface des plaques. Limiteurs BMG différents modèles sont disposés différemment, mais il y en a toujours deux, ils sont utilisés sur tous les disques durs modernes. Sur notre lecteur, la deuxième butée est située sur l'aimant inférieur.

Voici ce que vous pouvez y voir.

Nous voyons également une bobine acoustique ici, qui fait partie de l'unité de tête magnétique. La bobine et les aimants forment l'entraînement du moteur à bobine vocale (VCM). L'actionneur et l'ensemble tête forment l'actionneur - le dispositif qui déplace les têtes. Une pièce en plastique noir de forme complexe s'appelle un loquet d'actionneur. Il s'agit d'un mécanisme de protection qui libère le BMG une fois que le moteur de la broche a atteint une certaine vitesse. Cela est dû à la pression du flux d'air. Le dispositif de retenue protège les têtes des mouvements indésirables en position de préparation.

Retirons maintenant l'assemblage de la tête magnétique.

La précision et le mouvement fluide du BMG sont soutenus par un roulement de précision. La plus grande partie du BMG, en alliage d'aluminium, est généralement appelée bras ou culbuteur. À l'extrémité du culbuteur, il y a des têtes sur une suspension à ressort (Heads Gimbal Assembly, HGA). En règle générale, les têtes et les culbuteurs eux-mêmes sont fournis par différents fabricants. Le câble flexible (circuit imprimé flexible, FPC) va à un tampon qui s'accouple avec la carte de commande.

Examinons plus en détail les composants du BMG.

Une bobine reliée à un câble.

Palier.

La photo suivante montre les contacts de BMG.

Le joint assure l'étanchéité de la connexion. Ainsi, l'air ne peut entrer dans l'ensemble disque/tête que par le trou d'équilibrage de pression. Ce disque a une fine couche de contacts plaqués or pour améliorer la conductivité.

Il s'agit d'une conception de culbuteur classique.

Les petites pièces noires aux extrémités des crochets à ressort sont appelées curseurs. De nombreuses sources indiquent que les curseurs et les têtes sont une seule et même chose. En effet, le curseur permet de lire et d'écrire des informations en relevant la tête au-dessus de la surface des crêpes. Sur les disques durs modernes, les têtes se déplacent à une distance de 5 à 10 nanomètres de la surface des crêpes. Par comparaison, un cheveu humain mesure environ 25 000 nanomètres de diamètre. Si une particule pénètre sous le curseur, cela peut entraîner une surchauffe des têtes en raison de la friction et de leur défaillance, c'est pourquoi la propreté de l'air à l'intérieur de la zone de confinement est si importante. Les éléments de lecture et d'écriture eux-mêmes sont à la fin du curseur. Ils sont si petits qu'ils ne peuvent être vus qu'avec un bon microscope.

Comme vous pouvez le voir, la surface du curseur n'est pas plate, elle présente des rainures aérodynamiques. Ils aident à stabiliser la hauteur de vol du curseur. L'air sous le curseur forme un coussin d'air (Air Bearing Surface, ABS). Le coussin d'air maintient le vol du curseur presque parallèle à la surface de la crêpe.

Voici une autre image de curseur.

Les contacts des têtes sont bien visibles ici.

C'est une autre partie importante du BMG qui n'a pas encore été discutée. C'est ce qu'on appelle un préamplificateur (préampli). Un préamplificateur est une puce qui contrôle les têtes et amplifie le signal en provenance ou à destination d'elles.

Le préamplificateur est placé directement dans le BMG pour une raison très simple - le signal provenant des têtes est très faible. Sur les disques modernes, il a une fréquence d'environ 1 GHz. Si vous déplacez le préamplificateur en dehors de la zone de confinement, un signal aussi faible sera fortement atténué sur le chemin de la carte de contrôle.

Plus de pistes mènent du préamplificateur aux têtes (à droite) qu'à la zone de confinement (à gauche). Le fait est qu'un disque dur ne peut pas fonctionner simultanément avec plus d'une tête (un couple d'éléments d'écriture et de lecture). Le disque dur envoie des signaux au préamplificateur et il sélectionne la tête à laquelle le disque dur accède actuellement. Ce disque dur a six pistes menant à chaque tête. Pourquoi autant ? Une piste est le sol, deux autres sont pour les éléments de lecture et d'écriture. Les deux pistes suivantes sont destinées à contrôler des mini-actionneurs, des dispositifs piézoélectriques ou magnétiques spéciaux qui peuvent déplacer ou faire pivoter le curseur. Cela permet de mieux positionner les têtes sur la piste. Le dernier chemin mène au radiateur. Le chauffage est utilisé pour ajuster la hauteur de vol des têtes. Le réchauffeur transfère la chaleur à la suspension reliant le curseur et le culbuteur. La suspension est constituée de deux alliages avec des caractéristiques de dilatation thermique différentes. Lorsqu'elle est chauffée, la suspension se plie vers la surface de la crêpe, réduisant ainsi la hauteur de vol de la tête. Une fois refroidie, la suspension se redresse.

Assez parlé des têtes, démontons davantage le disque. Retirez le séparateur supérieur.

Voilà à quoi ça ressemble.

Sur la photo suivante, vous pouvez voir le confinement avec le diviseur supérieur et l'ensemble de tête retirés.

L'aimant inférieur est devenu visible.

Maintenant, les plateaux se serrent.

Cet anneau maintient le bloc de plaques ensemble, les empêchant de se déplacer l'un par rapport à l'autre.

Les crêpes sont enfilées sur une broche (moyeu de broche).

Maintenant que rien ne retient les crêpes, retirez la crêpe du dessus. C'est ce qu'il y a en dessous.

Maintenant, il est clair pourquoi l'espace pour les têtes est créé - il y a des anneaux d'espacement entre les crêpes. La photo montre la deuxième crêpe et le deuxième séparateur.

La bague d'espacement est une pièce de précision en alliage non magnétique ou en polymères. Enlevons-le.

Retirons tout le reste du disque pour inspecter le fond du HDA.

Voici à quoi ressemble le trou d'égalisation de pression. Il est situé directement sous le filtre à air. Regardons de plus près le filtre.

Étant donné que l'air entrant de l'extérieur contient nécessairement de la poussière, le filtre comporte plusieurs couches. Il est beaucoup plus épais que le filtre à circulation. Il contient parfois des particules de gel de silice pour lutter contre l'humidité de l'air.