Новости программы Industrial Software Engineering
Укажите свой email для того чтобы получать полезные материалы по индустриальной разработке программного обеспечения
Новости программы Industrial Software Engineering
Укажите свой email для того чтобы получать полезные материалы по индустриальной разработке программного обеспечения

Что внутри у жесткого диска (HDD)?

Из чего состоит и как работает жесткий диск. Контроллер, пластины, актуатор.
Рассмотрим структуру жесткого диска (или Hard Disk Drive, HDD). Обычный жесткий диск представляет из себя вот такую коробочку, на торцевой стороне которой расположены интерфейсы, которыми он подключается к компьютеру. На внутренней стороне мы можем найти контроллер. Контроллер сам по себе является небольшим компьютером специального назначения. В нем есть память, процессор для управления механикой и обеспечением ввода/вывода, и различные микросхемы, помогающие организовать чтение и запись данных на диск и взаимодействовать с оборудованием.

Интерфейсы подключения диска бывают разные. В данном случае, это последовательный ATA- интерфейс (Serial ATA, SATA) и интерфейс питания. Если заглянуть внутрь диска, то мы увидим следующее. Во-первых, это несколько пластин с ферро-магнитным слоем, они вращаются на шпинделе под управлением высокоскоростного мотора. С левой стороны расположен актуатор, на котором размещены головки чтения и записи. Головки стабилизированы в магнитном поле сильных магнитов для того, чтобы минимизировать трение головок по ферромагнитной зеркальной поверхности пластин. Давайте попытаемся снять одну из пластин и увидеть, как она устроена вблизи. Основой пластины может быть либо стекло, либо алюминиевая подложка, на которую нанесен очень тонкий ферромагнитный слой.

Актуатор фиксируется специальным магнитом, его можно видеть справа. Этот магнит позволяет избежать механических повреждений диска в выключенном состоянии. Такой режим фиксации актуатора называется парковкой считывающих головок.

Давайте поближе рассмотрим актуатор. Мы видим, что он имеет достаточно малое количество механических взаимодействий с системой управления и позиционирования. Магнитная рамка позволяет ему быть четко стабилизированным в магнитном поле двух магнитов. Именно поэтому диски рекомендуется устанавливать строго параллельно поверхности. И здесь можно увидеть считывающие и записывающие головки. Можем посмотреть на эту магнитную рамку актуатора вблизи.

Более подробно о том как работает диск, можно узнать в нашем курсе по основам организации ЭВМ.