תוכנת המחיצה הטובה ביותר

מהו כונן דיסק קשיח?

A כונן קשיח (מקוצר לעתים קרובות כדיסק קשיח, כונן קשיח או ככונן קשיח) הוא התקן אחסון שאינו נדיף המאחסן נתונים מקודדים דיגיטלית על פלטות נוקשות (כלומר קשות) המסתובבות במהירות עם משטחים מגנטיים. באופן קפדני, "כונן" מתייחס להיבט המכני הממונע הנבדל מהמדיום שלו, כמו כונן קלטת והקלטת שלו, או כונן תקליטונים ודיסק התקליטונים שלו. בכונני HDD מוקדמים היו מדיות נשלפות; עם זאת, HDD כיום הוא בדרך כלל יחידה אטומה (למעט חור פורקן מסונן כדי להשוות את לחץ האוויר) עם מדיה קבועה.

כמה הכונן הקשיח עובד?

דיסק קשיח הוא יחידה אטומה המכילה מספר פלטות בערימה. ניתן להתקין דיסקים קשיחים במצב אופקי או אנכי. בתיאור זה, הכונן הקשיח מותקן בצורה אופקית.

תוכנת המחיצה הטובה ביותר

ראשי קריאה / כתיבה אלקטרומגנטיים ממוקמים מעל ומתחת לכל מגש. בזמן שהטפסים מסתובבים, ראשי הכונן נעים לעבר משטח המרכז והחוצה לכיוון הקצה. באופן זה, ראשי הכונן יכולים להגיע לכל השטח של כל מגש.

רכיבים פיזיים בכונן הקשיח

צלחות:
מגש הוא דיסק מתכתי עגול המותקן בתוך כונן דיסק קשיח. כמה פלטות מותקנות על מנוע ציר קבוע כדי ליצור יותר משטחי אחסון נתונים באזור קטן יותר. לפלטה יש ליבה המורכבת מצע אלומיניום או זכוכית, המכוסה בשכבה דקה של תחמוצת פרי או סגסוגת קובלט. משני צידי חומר המצע מופק ציפוי דק בטכניקת ייצור מיוחדת. ציפוי דקיק זה בו מאוחסנים נתונים בפועל הוא שכבת המדיה.

פלטות כונן קשיח
פלטות כונן קשיח

כאשר החומר על גבי המדיה המגנטית מוחל על פני חומר המצע, מורחים שכבת סיכה דקה להגנה על החומר. שלושת המדיות המורכבות הזו נדונות בפירוט כדלקמן:

החומר המופתי:
החומר העיקרי ממנו מורכבות פלטות מהווה את הבסיס עליו מופקדת שכבת המדיה. למצע אין תפקיד ספציפי אלא לתמוך בשכבת המדיה. החומר הנפוץ ביותר לייצור שכבה פיזית זו הוא סגסוגת אלומיניום. סגסוגת זו נוקשה, קלת משקל, יציבה, זולה, קלה לעבודה והיא זמינה בקלות. מוקדם יותר, מכיוון שהפער בין הראשים לפלטה היה גבוה יחסית, משטח הפלטה היה חלק ושטוח היה פחות נושא. עם זאת, ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, הפער בין ראשים לפלטות הולך וגדל והמהירות שאליה מסתובבים הפלטות הולכת וגוברת. מסיבה זו הביקוש לחלופות בחומר המגש גובר. פלטות זכוכית מחליפות פלטות אלומיניום מכיוון שהן מספקות קשיחות משופרת, איכות טובה יותר, פלטות דקות יותר ויציבות תרמית.

שכבת מדיה:
חומר המצע מהווה את הבסיס עליו מופק מדיה הקלטה בפועל. שכבת המדיה היא ציפוי דק של חומר מגנטי המוחל על פני השטח של הסירים ושם מאוחסנים הנתונים בפועל. עוביו הוא רק כמה מיליוני סנטימטרים.

טכניקות מיוחדות משמשות להצבת חומר מגנטי על חומר המצע. ציפוי דק מופקד משני צידי המצע, לרוב בתהליך הדחת ואקום שנקרא מגהץ מגמטרון. שיטה אחרת כזו היא ציפוי אלקטרוליטי, תוך שימוש בתהליך דומה לזה המשמש בתכשיטים אלקטרופלינגיים.

שכבת הגנה:
על גבי המדיה המגנטית מוחל שכבת סיכה דקה ומגוננת במיוחד. שכבה זו נקראת שכבת המגן מכיוון שהיא מגנה על הדיסק מפני נזק שנגרם על ידי מגע מקרי מהראשים, "התרסקות ראש" או חומר זר אחר מכניסת הכונן

מחלקות פלטות:
על מנת לשמור על האחסון המאורגן ואחזור הנתונים, מסדרים את הפלטות למבנים ספציפיים. מבנים ספציפיים אלה כוללים מסלולים, מגזרים ואשכולות.

מסלולים:
כל מגש מפורק לאלפי עיגולים קונצנטריים עמוסים היטב, המכונים מסלולים. מסילות אלה דומות למבנה הטבעות השנתי של עץ. כל המידע המאוחסן בדיסק הקשיח מוקלט ברצועות. החל מאפס בצד החיצוני של המגש, מספר המסילות ממשיך לגדול לצד הפנימי. כל מסלול יכול להכיל כמות גדולה של נתונים המונים אלפי בתים.

מגזרים:
כל מסלול מחולק ליחידות קטנות יותר הנקראות מגזרים. שכן המגזר הוא היחידה הבסיסית של אחסון נתונים בדיסק קשיח. לרצועה אחת בדרך כלל יכולים להיות אלפי סקטורים וכל סקטור יכול להכיל יותר מ 512 בתים של נתונים. כמה בתים נוספים נדרשים למבני בקרה ולאיתור שגיאות ותיקון.

לקוחות:
מגזרים מקובצים לרוב יחד ליצירת אשכולות.

קרא / כתב ראשי:
הראשים הם ממשק בין המדיה המגנטית בה נשמרים הנתונים לבין רכיבים אלקטרוניים בדיסק הקשיח. הראשים ממירים את המידע, שהוא בצורה של ביטים לפולסים מגנטיים כאשר יש לאחסן אותו על המגש ולהפוך את התהליך בזמן הקריאה.

שומעי דיסק קשיח
שומעי דיסק קשיח
שומעי דיסק קשיח
שומעי דיסק קשיח

הראשים הם החלק המתוחכם ביותר בדיסק הקשיח. לכל מגש שני ראשי קריאה / כתיבה, האחד רכוב בחלקו העליון והשני בתחתית. ראשים אלה מורכבים על מחליקי ראש, המותלים בקצות זרועות הראש. זרועות הראש מאוחדות כולן במבנה יחיד שנקרא מפעיל, האחראי לתנועתן.

מנוע הציר:
מנוע הציר ממלא תפקיד חשוב בפעולת הכונן הקשיח על ידי סיבוב פלטות הדיסק הקשיח. מנוע ציר חייב לספק כוח מפנה יציב, אמין ועקבי במשך שעות רבות של שימוש רציף. תקלות בכונן הקשיח רבים מתרחשות כתוצאה ממנוע הציר שאינו מתפקד כראוי

גני ציר
גני ציר

לוח דיסק קשיח:
הדיסק הקשיח מיוצר עם לוח מעגלים אינטליגנטי המשולב ביחידת הדיסק הקשיח. הוא מורכב על קרקעית יציקת הבסיס החשופה לצד החיצוני. ראשי הקריאה / הכתיבה מקושרים ללוח ההיגיון דרך כבל סרט גמיש.

לוח לוגיקה של הדיסק הקשיח
לוח לוגיקה של הדיסק הקשיח

לנהוג מִפרָץ:
הדיסק הקשיח כולו מותקן בתוך מארז שנועד להגן עליו מפני האוויר שבחוץ. יש לשמור על הסביבה הפנימית של הדיסק הקשיח נקייה מאבק ומזהמים אחרים. מזהמים אלה עשויים להצטבר בפער בין ראשי הקריאה / הכתיבה לבין הסירים, מה שמוביל לרוב לקריסות ראש.

מפרץ כונן הדיסק הקשיח
מפרץ כונן הדיסק הקשיח

החלק התחתון של הדיסק נקרא גם ליהוק בסיס. מכניקת ההנעה ממוקמת ביציקת הבסיס וכיסוי, העשוי בדרך כלל מאלומיניום, מונח על גביו כדי לתחום ראשים ומגשים. כל התכולה המונחת על בסיס הבסיס ותא הכיסוי ידועה באופן קולקטיבי כמו מכלול דיסק-הראש. לאחר פתיחת מכלול זה, זה היה מייד מזהם את התוכן ובסופו של דבר הורס את הכונן.
בתחתית יציקת הבסיס נמצא לוח ההיגיון המופרד מיציקת הבסיס באמצעות חומר ריפוד.