Beste partitiesoftware

Wat is een harde schijf?

A harde schijf (vaak afgekort tot harde schijf, harde schijf of HDD) is een niet-vluchtig opslagapparaat dat digitaal gecodeerde gegevens opslaat op snel roterende, harde (dwz harde) platen met magnetische oppervlakken. Strikt genomen verwijst "drive" naar het gemotoriseerde mechanische aspect dat verschilt van zijn medium, zoals een tapedrive en zijn tape, of een floppydiskdrive en zijn floppydisk. Vroege harde schijven hadden verwijderbare media; tegenwoordig is een harde schijf echter meestal een afgesloten eenheid (behalve een gefilterd ventilatiegat om de luchtdruk gelijk te maken) met vaste media.

Hoe werkt de harde schijf?

Een harde schijf is een verzegelde eenheid die een aantal schotels in een stapel bevat. Harde schijven kunnen in een horizontale of verticale positie worden gemonteerd. In deze beschrijving is de harde schijf horizontaal gemonteerd.

Beste partitiesoftware

Elektromagnetische lees- / schrijfkoppen zijn boven en onder elk plateau geplaatst. Terwijl de platen draaien, bewegen de aandrijfkoppen naar het midden en naar de rand. Op deze manier kunnen de aandrijfkoppen het volledige oppervlak van elke schotel bereiken.

Fysieke componenten van de harde schijf

PLATEN:
Platter is een ronde, metalen schijf die in een harde schijf is gemonteerd. Verschillende platters zijn gemonteerd op een motor met vaste spil om meer gegevensopslagoppervlakken te creëren in een kleiner gebied. De schaal heeft een kern van aluminium of glazen substraat, bedekt met een dunne laag ijzeroxide of kobaltlegering. Aan beide zijden van het substraatmateriaal wordt door een speciale fabricagetechniek een dunne laag afgezet. Deze dunne laag waar werkelijke gegevens worden opgeslagen, is de medialaag.

Schijven voor harde schijven
Schijven voor harde schijven

Wanneer het magnetische medium op het oppervlak van het substraatmateriaal wordt aangebracht, wordt een dunne smeerlaag aangebracht om het materiaal te beschermen. Deze complexe drielagige media wordt als volgt in detail besproken:

HET ONDERGRONDMATERIAAL:
Het bulkmateriaal waaruit schotels zijn opgebouwd, vormt de basis waarop de medialaag wordt afgezet. Het substraat heeft geen specifieke functie dan het ondersteunen van de medialaag. Het meest gebruikte materiaal voor het maken van deze fysieke laag is een aluminiumlegering. Deze legering is stijf, lichtgewicht, stabiel, goedkoop, gemakkelijk om mee te werken en is gemakkelijk verkrijgbaar. Eerder, aangezien de opening tussen de koppen en de schaal relatief groot was, was het oppervlak van de schaal glad en plat minder een probleem. Naarmate de technologie vordert, neemt de kloof tussen hoofden en platters echter af en neemt de snelheid waarmee de platters draaien toe. Om deze reden neemt de vraag naar alternatieven op het schotelmateriaal toe. Glazen schalen vervangen aluminium schalen omdat ze een verbeterde stijfheid, betere kwaliteit, dunnere schalen en thermische stabiliteit bieden.

MEDIA LAAG:
Het substraatmateriaal vormt de basis waarop feitelijk opnamemedium wordt afgezet. De medialaag is een dunne laag magnetisch materiaal die op het oppervlak van de schotels wordt aangebracht en waar de werkelijke gegevens worden opgeslagen. De dikte is slechts een paar miljoenste inch.

Speciale technieken worden gebruikt voor het afzetten van magnetisch materiaal op het substraatmateriaal. Aan beide zijden van het substraat wordt een dunne laag afgezet, meestal door middel van vacuümdepositie, magnetronsputteren genoemd. Een andere dergelijke methode is galvaniseren, met behulp van een proces dat vergelijkbaar is met dat van het galvaniseren van sieraden.

BESCHERMENDE LAAG:
Bovenop de magnetische media wordt een superdunne, beschermende, smerende laag aangebracht. Deze laag wordt de beschermende laag genoemd omdat het de schijf beschermt tegen schade veroorzaakt door onbedoeld contact met de koppen, "head crash" of ander vreemd materiaal dat de drive binnendringt.

PLATTER AFDELINGEN:
Om de georganiseerde opslag en het ophalen van gegevens te behouden, zijn de platters georganiseerd in specifieke structuren. Deze specifieke structuren omvatten sporen, sectoren en clusters.

SPOREN:
Elke schotel is opgedeeld in duizenden dicht opeengepakte concentrische cirkels, ook wel tracks genoemd. Deze sporen lijken op de structuur van jaarringen van een boom. Alle informatie die op de harde schijf is opgeslagen, wordt in tracks vastgelegd. Beginnend bij nul aan de buitenkant van het plateau, neemt het aantal tracks toe naar de binnenkant. Elke track kan een grote hoeveelheid gegevens bevatten die tot duizenden bytes tellen.

SECTOREN:
Elke track is verder onderverdeeld in kleinere eenheden die sectoren worden genoemd. Als sector is de basiseenheid van gegevensopslag op een harde schijf. Een enkele track kan doorgaans duizenden sectoren bevatten en elke sector kan meer dan 512 bytes aan gegevens bevatten. Een paar extra bytes zijn vereist voor besturingsstructuren en foutdetectie en -correctie.

KLANTEN:
Sectoren worden vaak gegroepeerd om Clusters te vormen.

LEES / SCHRIJF HOOFDEN:
De koppen zijn een interface tussen de magnetische media waar de gegevens zijn opgeslagen en elektronische componenten op de harde schijf. De koppen zetten de informatie, die de vorm heeft van bits, om in magnetische pulsen wanneer deze op de schaal moet worden opgeslagen en keert het proces tijdens het lezen om.

Harde schijf hoort
Harde schijf hoort
Harde schijf hoort
Harde schijf hoort

De koppen zijn het meest geavanceerde onderdeel van de harde schijf. Elke schotel heeft twee lees- / schrijfkoppen, één aan de bovenkant en de andere aan de onderkant. Deze hoofden zijn gemonteerd op hoofdschuiven, die aan de uiteinden van de hoofdarmen zijn opgehangen. De hoofdarmen zijn allemaal versmolten tot een unieke structuur die actuator wordt genoemd en die verantwoordelijk is voor hun beweging.

DE SPILMOTOR:
De spilmotor speelt een belangrijke rol bij het gebruik van de harde schijf door de harde schijven te draaien. Een spilmotor moet een stabiel, betrouwbaar en consistent draaivermogen bieden voor vele uren continu gebruik. Veel defecten aan de harde schijf treden op omdat de spilmotor niet goed werkt

Spindel motoronderdelen
Spindel motoronderdelen

HARDE SCHIJF LOGISCHE RAAD:
Harde schijf is gemaakt met een intelligente printplaat geïntegreerd in de harde schijf. Het is gemonteerd op de onderkant van het basisgietwerk blootgesteld aan de buitenkant. De lees- / schrijfkoppen zijn verbonden met de printplaat via een flexibele lintkabel.

Printplaat van de harde schijf
Printplaat van de harde schijf

DRIVE BAAI:
De hele harde schijf is gemonteerd in een behuizing die is ontworpen om hem te beschermen tegen de buitenlucht. Het is noodzakelijk om de interne omgeving van de harde schijf vrij te houden van stof en andere verontreinigingen. Deze verontreinigingen kunnen zich ophopen in de opening tussen de lees- / schrijfkoppen en de platters, wat meestal leidt tot crashes van de kop.

Harde-schijfstation
Harde-schijfstation

De onderkant van de schijf wordt ook wel basisgieten genoemd. De aandrijfmechanica wordt in het basisgietwerk geplaatst en een deksel, meestal gemaakt van aluminium, wordt bovenop geplaatst om koppen en schotels te omsluiten. De volledige inhoud die op de basis en de afdekkamer is geplaatst, wordt gezamenlijk de kop-schijfeenheid genoemd. Zodra deze assemblage is geopend, zou deze de inhoud onmiddellijk vervuilen en uiteindelijk de schijf verpesten.
Aan de onderkant van het basisgietsel bevindt zich de printplaat, die met een dempingsmateriaal van het basisgietwerk is gescheiden.