есть вопросы? viber 096 2008 107

Мы с 2008 года дарим новую жизнь технике


Работаем со всей Украиной: Новая Почта № 67
Сервис центр в Киеве: Проспект Маяковского 79
Приём заказов по предварительной договоренности
26.09.2010

Выпускаемые накопители информации представляют   собой гамму запоминающих устройств с различным принципом действия физическими и технически эксплуатационными характеристиками. Основным свойством и назначением накопителей информации является ее хранение и воспроизведение. Запоминающие устройства принято делить на виды и категории в связи с их принципами функционирования, эксплуатационно-техническими, физическими, программными и др. характеристиками. Так, например, по принципам функционирования различают следующие виды устройств: электронные, магнитные и оптические. Каждый тип устройств организован на основе соответствующей технологии хранения воспроизведения/записи цифровой информации. Поэтому, в связи с видом и техническим исполнением носителя информации делятся на электронные и  дисковые. Обратим особое внимание на дисковые магнитные накопители – накопители на жестких магнитных дисках.
Магнитные дисковые накопители (логическое устройство и принципы работы).

 Принцип работы магнитных запоминающих устройств основаны на способах хранения информации с использованием магнитных свойств материалов. Как правило, магнитные запоминающие устройства состоят из собственно устройств чтения/записи информации и магнитного носителя, на который, непосредственно, осуществляется запись и с которого считывается информация. Общая технология магнитных запоминающих устройств состоит в намагничивании переменным магнитным полем участков носителя и считывания информации, закодированной как области переменной намагниченности. Дисковые носители, как правило, намагничиваются вдоль концентрических полей – дорожек, расположенных по всей плоскости дискоидального вращающегося носителя. Запись производится в цифровом коде. Намагничивание достигается за счет создания переменного магнитного поля при помощи 

головок чтения/записи. Головки представляют собой два или более магнитных управляемых контура с сердечниками, на обмотки которых подается переменное напряжение. Изменение полярности напряжения вызывает изменение направления линий магнитной индукции магнитного поля и, при намагничивании носителя, означает смену значения бита информации с 1 на 0 или с 0 на 1.
 Основным свойством дисковых магнитных устройств является запись информации на носитель на концентрические замкнутые дорожки с использованием физического и логического цифрового кодирования информации. Плоский дисковый носитель вращается в процессе чтения/записи, чем и обеспечивается обслуживание всей концентрической дорожки, чтение и запись осуществляется при помощи магнитных головок чтения/записи, которые позиционируют по радиусу носителя с одной дорожки на другую. Дисковые устройства, как правило, используют метод записи называемый методом без возвращения к нулю с инверсией. Запись осуществляется путем изменения направления тока подмагничивания в обмотках головок чтения/записи, вызывающее обратное изменение полярности намагниченности сердечников магнитных головок и соответственно попеременное намагничивание участков носителя вдоль концентрических дорожек с течением времени и продвижением по окружности носителя. При этом, совершенно неважно, происходит ли перемена магнитного потока от положительного направления к отрицательному или обратно, важен только сам факт перемены полярности. 
Для записи информации, как правило, используют различные методы кодирования информации, но все они предполагают использование в качестве информационного источника не само направление линий магнитной индукции элементарной намагниченной точки носителя, а изменение направления индукции в процессе продвижения по носителю вдоль концентрической дорожки с течением времени. Такой принцип требует жесткой синхронизации потока бит, что и достигается методами кодирования. Методы кодирования данных не влияют на перемены направления потока, а лишь задают последовательность их распределения во времени (способ синхронизации потока данных), так, чтобы, при считывании, эта последовательность могла быть преобразована к исходным данным.
 Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насаженных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.
Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром.

Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.
Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры. Однако, воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности устройства.
Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски. На диаметр носителей несменных жестких дисков не накладывается никакого ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, за исключением форм-факторов корпуса ПК, поэтому, производители выбирают его согласно собственным соображениям.
В настоящее время, для позиционирования головок чтения/записи, наиболее часто, применяются шаговые и линейные двигатели механизмов позиционирования и механизмы перемещения головок в целом.
В системах с шаговым механизмом и двигателем головки перемещаются на определенную величину, соответствующую расстоянию между дорожками. Дискретность шагов зависит либо от характеристик шагового двигателя, либо задается серво-метками на диске, которые могут иметь магнитную или оптическую природу. Для считывания магнитных меток используется дополнительная серво-головка, а для считывания оптических - специальные оптические датчики.
В системах с линейным приводом головки перемещаются электромагнитом, а для определения необходимого положения служат специальные сервисные сигналы, записанные на носитель при его производстве и считываемые при позиционировании головок. Во многих устройствах для серво-сигналов используется целая поверхность и специальная головка или оптический датчик. Такой способ организации серво-данных носит название выделенная запись серво-сигналов. Если серво-сигналы записываются на те же дорожки, что и данные и для них выделяется специальный серво-сектор, а чтение производится теми же головками, что и чтение данных, то такой механизм называется встроенная запись серво-сигналов. Выделенная запись обеспечивает более высокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства.
Линейные приводы перемещают головки значительно быстрее, чем шаговые, кроме того, они позволяют производить небольшие радиальные перемещения "внутри" дорожки, давая возможность отследить центр окружности серводорожки. Этим достигается положение головки, наилучшее для считывания с каждой дорожки, что значительно повышает достоверность считываемых данных и исключает необходимость временных затрат на процедуры коррекции. Как правило, все устройства с линейным приводом имеют автоматический механизм парковки головок чтения/записи при отключении питания устройства.
Парковкой головок называют процесс их перемещения в безопасное положение. Это - так называемое "парковочное" положение головок в той области дисков, где ложатся головки. Там, обычно, не записано никакой информации, кроме серво-данных, это специальная "посадочная зона" (Landing Zone). Для фиксации привода головок в этом положении в большинстве ЖД используется маленький постоянный магнит, когда головки принимают парковочное положение - этот магнит соприкасается с основанием корпуса и удерживает позиционер головок от ненужных колебаний. При запуске накопителя схема управления линейным двигателем "отрывает" фиксатор, подавая на двигатель, позиционирующий головки, усиленный импульс тока. В ряде накопителей используются и другие способы фиксации - основанные, например, на воздушном потоке, создаваемом вращением дисков. В запаркованном состоянии накопитель можно транспортировать при достаточно плохих физических условиях (вибрация, удары, сотрясения), т.к. нет опасности повреждения поверхности носителя головками. В настоящее время на всех современных устройствах парковка головок накопителей производится автоматически внутренними схемами контроллера при отключении питания и не требует для этого никаких дополнительных программных операций, как это было с первыми моделями.
Во время работы все механические части накопителя подвергаются тепловому расширению, и расстояния между дорожками, осями шпинделя и позиционером головок чтения/записи меняется. В общем случае это никак не влияет на работу накопителя, поскольку для стабилизации используются обратные связи, однако некоторые модели время от времени выполняют рекалибровку привода головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук при первичном старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям.
Плата электроники современного накопителя на жестких магнитных дисках представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, памятью, устройствами ввода/вывода и прочими традиционными атрибутами присущими компьютеру. На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек, однако не все из них предназначены для использования пользователем. Как правило, руководства пользователя описывают назначение только перемычек, связанных с выбором логического адреса устройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом SCSI - и перемычки, отвечающие за управление резисторной сборкой (стабилизирующей нагрузкой в цепи).
Контроллеры жестких дисков.

Собственно контроллер накопителя физически расположен на плате электроники и предназначен для обеспечения операций преобразования и пересылке информации от головок чтения/записи к интерфейсу накопителя. Часто, контроллером называют интерфейс накопителя или интерфейс ПК с накопителем, что в общем не верно. Контроллер жестких дисков представляет собой сложнейшее устройство - микрокомпьютер, со своим процессором, ОЗУ и ПЗУ, схемами и системой ввода/вывода и т.п. Однако, в большинстве случаев, производители размещают их в одном или двух микрочипах.
Контроллер занимается множеством операций преобразования потока данных. Так как длинна дорожек неравна, данные на различные дорожки необходимо записывать неравномерно. Это становится проблемой, по сравнению с гибкими дисками, для носителей с высокой плотностью записи (число дорожек более 1000). Простые контроллеры, как правило, записывают одно и тоже количество информации на каждую дорожку, независимо от ее длинны. Для этого контроллер упаковывает данные более плотно, начиная с определенной по счету дорожки. Цилиндр, с которого начинается более плотная упаковка данных, называется цилиндром начальной прекомпенсации (Starting Cylinder for Precompensation - SCP). Для компенсации искажения информации при чтении, запись данных производится с предварительным смещением битов, которое учитывает искажения.
Многие производители создают устройства, которые записывают различный объем информации на внутренние и внешние дорожки за счет размещения на них разного числа секторов. Это возможно, благодаря аппаратному скрытию от программ и пользователя физических характеристик устройства на уровне его контроллера и/или интерфейса (устройства с IDE, EIDE и SCSI интерфейсами). Поэтому, накопители, как правило, имеют различное физическое и логическое число цилиндров.
Также, в силу исторических причин, многие операционные системы, работающие с накопителями на ЖМД через BIOS, разработаны таким образом, что не могут оперировать числом цилиндров более 1024. Поскольку в настоящее время, накопители больших объемов (более 1Мб) имеют более 1024 физических цилиндра, то применяется программный пересчет, при котором, накопитель определяется его контроллером и процедурами BIOS как имеющий не более 1024 цилиндра, но имеющий некоторое нереальное число головок, поверхностей и секторов. Функция же пересчета для отыскания нужного сектора ложится либо на BIOS ПК, либо на BIOS контроллера, либо на интерфейс.
Данные, записываемые в сектора, защищаются от некоторых ошибок чтения/записи при помощи расчета и записи вместе с ними контрольной суммы - кода контроля ошибок (Error Correction Code - ECC). Записывая байты на диск, адаптер производит накопление циклическим делением входных данных на специальный полином, остатка от деления, который представляет уникальную комбинацию бит и записывается контроллером вместе с данными. Число байт ECC для каждого устройства определяется видом используемого полинома. При считывании данных производится аналогичное накопление и расчет контрольной суммы. В случае несовпадения результатов рассчитываемого и хранимого с данными ECC, производится попытка восстановления - коррекции данных при помощи полинома, имеющихся данных и контрольной суммы. Число байт данных, которое может быть скорректировано, определяется порядком используемого полинома. Чем она выше, тем большее количество байт подряд может быть скорректировано, но тем длиннее и сам код ECC. Используются разные полиномы, и число байт ECC может быть от 4 до 8 и более. Число же бит информации, требуемое для записи одного байта, зависит от используемого метода кодирования. Необходимо отметить, что восстановление данных при помощи полинома и кода ECC происходит на уровне контроллера и прозрачно для программ и пользователя, однако, на основе процедур BIOS программным путем можно получить информацию о том, была ли произведена процедура коррекции.
Большинство современных накопителей поддерживают режимы работы контроллеров Ultra DMA, DMA2, и PIO. DMA - Direct Memory Access - прямой доступ к памяти - режим взаимодействия контроллера накопителя и интерфейса ПК, при котором обмен данными по интерфейсу осуществляется без участия центрального процессора ПК. Режим DMA позволяет заметно разгрузить процессор по сравнению с режимом PIO (Programmed Input/Output - программный ввод/вывод), при котором все пересылки выполняет непосредственно центральный процессор ПК. Это достигается за счет использования специального контроллера и канала прямого доступа к оперативной памяти ПК, без участи центрального процессора. Все современные накопители могут работать в режиме DMA2, если это поддерживается операционной системой, а скорость обмена при этом может достигать, в зависимости от модели, 16.6 Мб/с. А накопители и системы с поддержкой режима Ultra DMA, при использовании соответствующего драйвера, могут передавать и принимать информацию со скоростью 33.3 Мб/с. Однако, это лишь предельно возможные скорости обмена данными контроллера с буфером накопителя. Реальная же скорость чтения/записи даже в лучших моделях с интерфейсом ATA в настоящее время не превышает 10-11 Мб/с. Основная нагрузка при работе ложится именно на чтение/запись, передача данных в буфер и из буфера занимает лишь малую часть этого времени, и сам факт перехода на Ultra DMA, как правило, дает прирост лишь в единицы процентов. Но накопители с Ultra DMA, обычно, имеют высокую скорость вращения шпинделя, а, следовательно - и более высокую скорость чтения/записи
Физическое хранение, методы кодирования информации.

Как уже говорилось, информация на поверхностях накопителя хранится в виде последовательности мест с переменной намагниченностью, обеспечивающих непрерывный поток данных при считывании их при помощи последовательного чтения. Вся информация и места ее хранения делятся на служебную и пользовательскую информацию. Служебная и пользовательская информация хранится в областях дорожек называемых секторами. Каждый сектор содержит область пользовательских данных - место, куда можно записать информацию, доступную в последующем для чтения и зону серво-данных, записываемых один раз при физическом форматировании и однозначно идентифицирующих сектор и его параметры (используется или нет, физический адрес сектора, ЕСС код и т.п.). Вся серво-информация не доступна обычным процедурам чтения/записи и носит абсолютно уникальный характер в зависимости от модели и производителя накопителя.
В отличие от дискет и старых накопителей на ЖД, диски современных накопителей проходят первичную, или низкоуровневую, разметку (Low Level Formatting) на специальном заводском высокоточном технологическом стенде. В ходе этого процесса на диски записываются служебные метки - серво-информация, а также формируются привычные дорожки и сектора. Таким образом, если когда-то новый накопитель нужно было "форматировать на низком уровне", то сейчас этого делать не то чтобы не нужно - это просто невозможно без специального сложнейшего оборудования, а различные "программы низкоуровневого форматирования" чаще всего просто обнуляют содержимое секторов с проверкой их читаемости, хотя порой могут и необратимо испортить служебную разметку и серво-информацию служебных секторов.
Появление различных методов кодирования данных секторов связано, прежде всего, с техническими особенностями устройств хранения и передачи информации и желанием производителей наиболее полно использовать физическое пространство носителей информации. Интерфейсы жестких дисков.
 Интерфейсом накопителей называется набор электроники, обеспечивающий обмен информацией между контроллером устройства (кэш-буфером) и компьютером. В настоящее время в настольных ПК чаще других, используются две разновидности интерфейсов ATAPI – AT Attachment Packet Interface (Integrated Drive Electronics - IDE, Enhanced Integrated Drive Electronics - EIDE)  SCSI (Small Computers System Interface) и SATA
Интерфейс IDE разрабатывался как недорогая и производительная альтернатива высокоскоростным интерфейсам ESDI и SCSI. Интерфейс, предназначен для подключения двух дисковых устройств. Отличительной особенностью дисковых устройств, работающих с интерфейсом IDE, состоит в том, что собственно контроллер дискового накопителя располагается на плате самого накопителя вместе со встроенным внутренним кэш-буфером. Такая конструкция существенно упрощает устройство самой интерфейсной карты и дает возможность размещать ее не только на отдельной плате адаптера, вставляемой в разъем системной шины, но и интегрировать непосредственно на материнской плате компьютера. Интерфейс характеризуется чрезвычайной простотой, высоким быстродействием, малыми размерами и относительной дешевизной.
Сегодня на смену интерфейсу IDE пришел  Serial ATA (SATA) Сейчас это лучший вариант для подавляющего большинства настольных систем. Жесткие диски SATA заметно дешевле аналогичных по емкости SCSI-дисков и в однопользовательских системах не уступают им по производительности, а большинство материнских плат имеют интегрированный двухканальный контроллер для подключения четырех устройств. В данном стандарте при подключении дисков используется новый тип кабелей, допускается горячее подключение накопителей (без отключения системы в целом), а также использован механизм оптимизации очереди команд внутри контроллера с целью ускорения операций ввода-вывода данных. Также отличается от предшественника (PATA) тем, что к одному каналу можно подключить только одно устройство. SATA-II поддерживает улучшенную пропускную способность (до 300 Мбайт/с).
 Интеллектуальный многофункциональный интерфейс SCSI был разработан еще в конце 70-х годов в качестве устройства сопряжения компьютера и интеллектуального контроллера дискового накопителя. Интерфейс SCSI является универсальным и определяет шину данных между центральным процессором и несколькими внешними устройствами, имеющими свой контроллер. Помимо электрических и физических параметров, определяются также команды, при помощи которых, устройства, подключенные к шине, осуществляют связь между собой. Интерфейс SCSI не определяет детально процессы на обеих сторонах шины и является интерфейсом в чистом виде. Интерфейс SCSI поддерживает значительно более широкую гамму периферийных устройств и стандартизован ANSI (X3.131-1986).
Сегодня применяются в основном два стандарта - SCSI-2 и Ultra SCSI. В режиме Fast SCSI-2 скорость передачи данных доходит до 10 мегабайт в секунду при использовании 8-разрядной шины и до 20 мегабайт при 16-разрядной шине Fast Wide SCSI-2. Появившийся позднее стандарт Ultra SCSI отличается еще большей производительностью - 20 мегабайт в секунду для 8-разрядной шины и 40 мегабайт для 16-разрядной. В новейшем SCSI-3 увеличен набор команд, но быстродействие осталось на том же уровне. Все применяющиеся сегодня стандарты совместимы с предыдущими версиями "сверху - вниз", то есть к адаптерам SCSI-2 и Ultra SCSI можно подключить старые SCSI-устройства. Интерфейс SCSI-Wide, SCSI-2, SCSI-3 - стандарты модификации интерфейса SCSI, разработаны комитетом ANSI. Общая концепция усовершенствований направлена на увеличение ширины шины до 32-х, с увеличением длинны соединительного кабеля и максимальной скорости передачи данных с сохранением совместимости с SCSI. Это наиболее гибкий и стандартизованный тип интерфейсов, применяющийся для подключения 7 и более периферийных устройств, снабженных контроллером интерфейса SCSI. Интерфейс SCSI остается достаточно дорогим и самым высокопроизводительным из семейства интерфейсов периферийных устройств персональных компьютеров, а для подключения накопителя с интерфейсом SCSI необходимо дополнительно устанавливать адаптер, т.к. немногие материнские платы имеют интегрированный адаптер SCSI.
 Логическое хранение и кодирование информации.

Для обеспечения наиболее оптимальной производительности и работы накопителя как запоминающего устройства, а также, для улучшения программного интерфейса, накопители не используются системами в первичном виде, а в них, на основе физически присутствующих структур - дорожек и секторов, используется логическая структура хранения и доступа к информации. Ее тип и характеристики зависят от используемой операционной системы, и называется она - файловой системой. В настоящее время имеется достаточно много типов различных файловых систем, практически столько же, сколько и различных операционных систем, однако, все они основывают свои логические структуры данных на нескольких первичных логических структурах. Рассмотрим их подробнее.
Первый сектор жесткого диска содержит хозяйственную загрузочную запись - Master Boot Record (MBR) которая, в свою очередь, содержит загрузочную запись - Boot Record (BR), выполняющуюся в процессе загрузки ОС. Загрузочная запись жестких дисков является объектом атаки компьютерных вирусов, заражающих MBR. За загрузчиком расположена таблица разделов - Partition Table (PT), содержащая 4 записи - элементы логических разделов - Partitions. Завершается MBR специальной сигнатурой - последовательностью из 2-х байт с шестнадцатеричными значениями 55H и ААH, указывающая на то, что данный раздел, после которого расположена сигнатура, является последним разделом в таблице. Ниже представлена структура MBR.
Название записи в MBR
Длина, байт
Загрузочная запись – Boot Record
44
Элемент таблицы разделов 1 – Partition 1
16
Элемент таблицы разделов 2 – Partition 2
16
Элемент таблицы разделов 3 – Partition 3
16
Элемент таблицы разделов 4 – Partition 4
16
Сигнатура окончания Partition Table
2
Каждый элемент таблицы разделов содержит информацию о логическом разделе. Первым байтом в элементе раздела идет флаг активности раздела (0 - не активен, 128 (80H) - активен). Он служит для определения, является ли раздел системным загрузочным и необходимости производить загрузку операционной системы с него при старте компьютера. Активным может быть только один раздел. Небольшие программы, называемые менеджерами загрузки (Boot Manager), могут располагаться в первых секторах диска. Они интерактивно запрашивают пользователя, с какого раздела производить загрузку и соответственно корректируют флаги активности разделов. За флагом активности раздела следует байт номера головки, с которой начинается раздел. За ним следует два байта, означающие соответственно номер сектора и номер цилиндра загрузочного сектора, где располагается первый сектор загрузчика операционной системы. Загрузчик операционной системы представляет собой маленькую программу, осуществляющую считывание в память начального кода операционной системы во время ее старта. Затем следует байт – кодовый идентификатор операционной системы, расположенной в разделе. За байтом кода операционной системы расположен байт номера головки конца раздела, за которым идут два байта – номер сектора и номер цилиндра последнего сектора распределенного разделу. Ниже представлен формат элемента таблицы разделов.
Название записи элемента Partition Table
Длина, байт
Флаг активности раздела
1
Номер головки начала раздела
1
Номер сектора и номер цилиндра загрузочного сектора раздела
2
Кодовый идентификатор операционной системы
1
Номер головки конца раздела
1
Номер сектора и цилиндра последнего сектора раздела
2
Младшее и старшее двухбайтовое слово относительного номера начального сектора
4
Младшее и старшее двухбайтовое слово размера раздела в секторах
4
Завершают элемент раздела младшее и старшее двухбайтовое слово относительного номера первого сектора раздела и размер раздела в секторах соответственно.
Номера сектора и номер цилиндра секторов в разделах занимают 6 и 10 бит соответственно. Ниже представлен формат записи, содержащей номера сектора и цилиндра.
Биты номера цилиндра Биты номера сектора
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Как было показано выше, для жестких дисков типичной является ситуация, когда имеется четыре записи в таблице разделов и соответственно четыре раздела. ОС использует только два из них, остальные резервируются на случай параллельного использования других операционных систем.
Благодаря наличию такой структуры как MBR на одном физическом жестком носителе может располагаться несколько файловых систем различного типа различных операционных систем.
Структуры MBR представляют собой важнейшую информацию, повреждение которой приводит к частичной или полной потере доступа к данным логических устройств жесткого диска и возможно, к невозможности загрузки операционной системы с поврежденного носителя.
Логические разделы тоже имеют некоторую иерархическую структуру в зависимости от типа и вида ОС и ее файловой системы. 
Так, первый раздел жесткого диска называется главным разделом (Primary Partition), а второй расширенным (Extended Partition). Главный раздел всегда должен присутствовать на диске, с него происходит загрузка.  Расширенного же раздела может не быть, он создается лишь в том случае, когда необходимо получить более одного логического устройства на физическом диске. Логический раздел размещает в себе такие структуры файловой системы как логические диски или устройства, или тома (оформленные как подразделы), загрузчик операционной системы, таблицы распределения файлов, области пользовательских данных, в которых размещаются записи о каталогах и файлах и данные файлов. 
 Теперь рассмотрим процесс работы накопителя от запуска до остановки. При подаче питающих напряжений начинает работать микропроцессор контроллера

Вначале он, как и компьютер, выполняет самотестирование и в случае его успеха запускает схему управления двигателем вращения шпинделя. Диски начинают раскручиваться, увлекая за собой прилегающие к поверхностям слои воздуха, и при достижении некоторой скорости давление набегающего на головки потока воздуха преодолевает силу пружин, прижимающих их к дискам, и головки "всплывают", поднимаясь над дисками на доли микрона. С этого момента, вплоть до остановки дисков, головки не касаются дисков и "парят" над поверхностями, поэтому ни диски, ни сами головки практически не изнашиваются. Тем временем, двигатель шпинделя продолжает раскручивать поверхности. Его скорость постепенно приближается к номинальной (тысячи оборотов в минуту). В это время накопитель потребляет максимум питающего напряжения и создает предельную нагрузку на блок питания компьютера по напряжению 12 Вольт. Поскольку в любой зоне дисков присутствует серворазметка, то сервоимпульсы начинают поступать с головок сразу же после начала вращения, и по их частоте контроллер судит о скорости вращения дисков. Система стабилизации вращения следит за потоком сервоимпульсов, и при достижении номинальной скорости происходит так называемый "захват", при котором любое отклонение скорости вращения сразу же корректируется изменением тока в обмотках двигателя. После достижения шпинделем номинальной скорости вращения освобождается фиксатор позиционера головок чтения/записи, и система его управления проверяет способность поворачиваться и удерживаться на выбранной дорожке путем выборочного произвольного позиционирования. При этом делается серия быстрых поворотов в разные стороны, что на слух выглядит как характерное "тарахтение", слышимое через несколько секунд после старта. Во время перемещения позиционера головок происходит слежение за поступающими с головок серво-импульсами, и система управления всегда "знает", над сколькими дорожками прошли головки. Аналогично происходит и удержание головок над выбранной дорожкой - при отклонении от центра дорожки изменяется во времени величина и форма серво-импульсов. Система управления может ликвидировать отклонение, изменяя ток в обмотках двигателя позиционера головок. Во время тестирования привода головок заодно делается и его калибровка - подбор параметров управляющих сигналов для наиболее быстрого и точного перемещения позиционера при минимальном количестве "промахов". Здесь нужно сказать, что микрокомпьютер ЖД, как и компьютер, имеет ПЗУ, в котором записана BIOS накопителя - набор программ для начального запуска и управления во время работы, и ОЗУ, в которое после раскрутки механической системы загружаются остальные части управляющих программ. Кроме всего прочего, в ОЗУ загружается так называемая карта переназначения дефектных секторов, в которой отмечены дефектные секторы, выявленные при заводской разметке дисков

Эти секторы исключаются из работы и иногда подменяются резервными, которые имеются на каждой дорожке и в специальных резервных зонах каждого диска. Таким образом, даже если диски и имеют дефекты (а при современной плотности записи и массовом производстве поверхностей носителей они имеют их всегда), для пользователя создается впечатление "чистого" диска, свободного от сбойных секторов. Более того – на каждом диске накопителя имеется некоторый запас резервных секторов, которыми можно подменить и появляющиеся впоследствии дефекты. Для одних накопителей это, возможно сделать под управлением специальных программ, для других - автоматически в процессе работы. Хранение подобной служебной информации на дисках, кроме очевидной выгоды, имеет и свои недостатки - при ее порче микрокомпьютер не сможет правильно запуститься, и, даже, если все информационные секторы не повреждены, восстановить их можно будет только на специальном заводском стенде.
После начальной настройки электроники и механики микрокомпьютер ЖД переходит в режим ожидания команд контроллера, расположенного на системной плате или интерфейсной карте, который в свою очередь программируется процедурами собственной BIOS или BIOS компьютера под управлением ОС. Получив команду, он позиционирует на нужный цилиндр, по сервоимпульсам отыскивает нужную дорожку, дожидается, пока до головки дойдет нужный сектор, и выполняет считывание или запись информации. Если контроллер запросил чтение/запись не одного сектора, а нескольких - накопитель может работать в блочном режиме, используя ОЗУ в качестве буфера и совмещая чтение/запись нескольких секторов с передачей информации к контроллеру или от него.
Современные накопители (как ATA, так и SCSI) поддерживают развитую систему команд управления устройством, среди которых имеются и такие, которые позволяют остановить вращение шпинделя и перевести накопитель в ждущий режим. Данный режим используется ПО ОС и BIOS’ов ПК для обеспечения стандартов сохранения энергии и работы процедур системы сохранения энергии, отключающих накопитель через некоторое время после ожидания его использования. Необходимо отметить, что не следует злоупотреблять частой остановкой и включением накопителя, т.к. именно во время разгона накопитель работает в форсированном режиме и изнашивается сильнее, нежели при нормальной эксплуатации в полностью рабочем активном состоянии. Использовать возможности сохранения энергии процедур BIOS и ОС следует лишь на машинах-серверах, работающих круглосуточно, дисковые операции, на которых могут не выполняться по нескольку часов, в то время как, вся система должна находиться в состоянии полной готовности. 

При выключении питания двигатель шпинделя работает в режиме генератора, обеспечивая питание плат электроники на время, необходимое для корректного завершения работы. Прежде всего, блокируется подача тока записи в магнитные головки, чтобы они не испортили информацию на поверхностях, а остаток энергии подается в обмотки привода головок, толкая их к центру дисков (в этом движении головкам помогает и естественная скатывающая сила, возникающая при вращении дисков). Как правило, для того чтобы запарковать головки достаточно одной скатывающей силы. Дойдя до посадочной зоны, привод головок защелкивается магнитным или механическим  фиксатором еще до того, как головки успеют коснуться поверхности в результате падения скорости вращения дисков. В этом и состоит суть "автопарковки" - любой исправный накопитель всегда запаркует головки, как бы внезапно не было выключено питание, однако, если в этот момент происходила запись информации, то для пользователя последствия могут быть весьма печальными из-за недописанных или необновленных, как областей данных, так и управляющих структур файловой системы ПК, независимо от типа и вида установленной ОС.

Принцип работы винчестера
Технологии производства носителей
Быстродействие дисковода зависит от скорости вращения шпинделя, продольной и поперечной плотности записи и технологий, обеспечивающих точность записи/считывания информации с магнитного носителя. Наиболее конфликтным участком в этой цепочке является механическая связка магнитный диск и головка записи/считывания.
Продольная плотность записи зависит от количества магнитных элементов записи данных в дорожку, а поперечная — от плотности цилиндров (дорожек).
В качестве подложки, или основы диска винчестера применяются алюминиевые или стеклянные круглые полированные пластины с золотой, серебряной или никелевой металлизацией.Стеклянные пластины позволяют получить высокую чистоту поверхности при минимальных затратах на обработку материала. В результате, используя современные технологии записи информации, на поверхность такого диска можно записывать данные с плотностью 14 Гбит/дюйм2.
При создании пластин на основу наносится тончайший слой носителя данных (thin film media), такого как оксид кобальта или иного ферромагнетика. При магнитной записи отдельные частицы основы образуют управляемые магнитным потоком области намагниченности. Расстояние между этими магнитными областями должно быть как можно меньшим, что позволит увеличить плотность записи (рис. 7).

Рис. 7. Принцип записи и считывания с магнитного диска
Высокую плотность записи и приемлемое соотношение сигнал/шум можно получить только при использовании тонкопленочного покрытия толщиной около 1 мкм. Кроме того, носитель должен обладать высокой коэрцитивностью материала.
Коэрцитивность— это способность магнитного вещества сохранять остаточную напряженность магнитного поля (т.е. намагниченность) при нулевой магнитной индукции.
При магнитной записи на ферромагнетик каждое перемагничивание равносильно созданию маленького магнитного элемента, обладающего своими силовыми линиями.Представим себе, что соседние элементы при высокой плотности записи соприкасаются настолько, что их силовые линии начинают влиять друг на друга. Это приводит к взаимной компенсации или искажению магнитных полей и, как результат, к потере данных.
Во избежание потерь данных величину тока записи следует уменьшить. Высококоэрцитивный носитель при этом будет способен хранить магнитные частицы без риска взаимодействия друг с другом соседних силовых линий. Однако уровень сигнала, хранимого на носителе, будет очень мал.Для получения при считывании допустимого уровня отдачи полезного сигнала, чувствительность головок должна быть высокой, а активный элемент головки — башмак (или подвеска) — должен быть максимально приближен к носителю.Наиболее распространенные технологии создания тонкопленочных покрытий- анодирование и напыление.
Анодирование состоит в осаждении электрогальваническим способом на подложку частиц металла, соли которого содержатся в химическом растворе. Толщина осаждаемого магнитного слоя — порядка 2 мкм.
Напыление представляет собой создание на подложке путем непрерывного вакуумного осаждения нескольких тонких пленок — металлизации, ферромагнитного носителя и защитного углеродного покрытия. Эта более дорогая, чем анодирование, технология, позволяет формировать тонкопленочные покрытия пластин диска.
Физический предел плотности записи на диск зависит от многих факторов. Существует множество инженерных решений этого вопроса, однако суть проблемы коренится в физико-химических показателях материала покрытия диска. Плотность записи на диск ограничивается явлением супермагнетизма.
Одна из технологий, позволяющих отодвинуть момент наступления предела плотности записи, связана с многослойным покрытием диска. Эта технология IBM называется антиферромагнитным связанным обменом AFC (AntiFerromagnetically-Coupled me-dia). В технологии AFC между двумя магнитными слоями вводится слой рутения толщиной всего в три атома, что позволяет повысить плотность записи на жестком диске в четыре раза. Благодаря технологии AFC возможно создание жестких дисков с плотностью записи порядка 100 Гбит/дюйм2. Таким образом, емкость дисковой памяти может быть доведена до нескольких Терабайт и выше.
Другой способ повышения плотности записи базируется на применении новых магнитных материалов с высокой анизотропностью (точкой Кюри), которые даже при малых линейных размерах частиц обладают высокой устойчивостью. Плата за высокую анизотропность — увеличение напряженности магнитного поля, необходимого для перехода намагничивания, или записи бита информации.
IBM разработан новый магнитный материал с обособленными крупицами магнитных частиц (магнитных битов), предназначенный для тончайшего магнитного покрытия подложки диска. Структура материала, представленная обособленными магнитными областями размерами в 50 нм и менее, формируется посредством штамповки или с использованием ионного луча.
Технологии магнитных головок
К старшему поколению головок относятся индуктивные тонкопленочные классические головки с "высотой полета" 1,4 мкм и выше.
Усилиями корпораций IBM, Seagate и Fujitsu были внедрены магниторезистивные (MP) головки MR (Magnetic-Resistive) (рис. 8), позволившие уменьшить ширину зазора до 0,13 мкм.

Рис.8 Поперечное сечение MR-головки
MP-головки позволяют достичь плотность записи до 5 Гбит/дюйм2.
К числу достоинств MP-головок следует отнести малый вес, миниатюрность, нечувствительность к скорости вращения носителя, высокую чувствительность к полезному сигналу (переходам перемагничивания), невысокую чувствительностью к шумовым сигналам.
Подвеска головки
Головка имеет хвостовик, с помощью которого она жестко закрепляется в пакете блока головок, пружинящий рычаг и пружинную подвеску с укрепленной на ней активной частью головки (рис. 9).

Рис. 9. Пакет блока головок на поворотном приводе
Сигналы поступают и снимаются с головки посредством тончайших проводников, а также токосъемников. Активный элемент головки вмонтирован в башмак подвески. Башмак обладает особой конфигурацией, плоской формой и специальными компо­нентами в нижней части, основное назначение которых состоит в следующем:
•   при высокой скорости вращения диска создать аэродинамический момент и подъемную силу;
• в случае падения головки на поверхность, предохранить диск и головку от серь­езных повреждений.
За счет упругости рычага головка стремится упасть на поверхность диска, а за счет подъемной силы, действующей на башмак подвески, рычаг сжимается и головка па­рит над диском. Между вращающимися пластинами диска и парящими головками благодаря зоне высокого давления существует безопасный воздушный зазор.
Прослеживается устойчивая тенденция постоянного уменьшения размеров накопи­телей и головок, а также уменьшения веса подвески головки. В итоге повышается скорость движения блока головок и понижается время доступа к данным.Башмаки подвесок современных головок позволяют поддерживать зазор между поверх­ностью диска и головкой примерно одинаковым как на внешних, так и на внутренних ци­линдрах. Подобный показатель очень важен для накопителей с записью в зонах секторов, в которых линейные плотности записи (вдоль дорожек) одинаковы на всех цилиндрах.При использовании обычных подвесок зазор между головкой и рабочим слоем диска на внешних и внутренних дорожках существенно отличается. Это связа­но с различиями в линейных скоростях разных участков поверхности диска от­носительно головок (линейная скорость зависит от радиуса вращения). Чем выше скорость, тем зазор больше.
Технология PRML
Повышению плотности записи и считыванию данных с более высокой скоростью способствует технология частичного отклика и максимального правдоподобия PRML (Partial Response Maximum Likelihood).
Суть метода PRML состоит в следующем.В традиционном методе записи/считывания данных магнитными головками каж­дая группа битов кодируется в соответствии с изменением частоты и фазы сигналов. Позиции магнитной записи на носителе отделяются друг от друга с помощью перехо­дов перемагничивания областей носителя. Именно на такие переходы реагируют маг­нитные головки. Для записи/считывания используются ключевые схемы триггеров, работающие с логическими уровнями сигналов с большими перепадами амплитуд. Эти перепады дают гарантию идентификации сигналов при считывании.
В соответствии с методом PRML используется специальный алгоритм, позволяю­щий сгладить перепады уровней сигналов. При чтении предусматривается многократ­ное считывание каждого элемента записи и восстановление записи в соответствии с методом максимального правдоподобия.Таким образом, достоверность считанной информации в меньшей степени кри­тична к перепадам уровней сигналов и искажение формы импульса (в пределах до­пуска) не приведет к потере данных. Это позволяет увеличить плотность записи и по­высить емкость дисковой памяти.
Особенности контакта головки с диском
Шпиндельный двигатель современного дисковода раскручивает диск со скоростью 10 ООО об/мин и выше. Если башмак головки коснется поверхности диска, могут быть повреждены и голов­ка, и магнитное покрытие. Даже при кратковременном контакте поверхностей диска и головки "выкрашиваются" мельчайшие частицы материала, которые, накапливаясь, уменьшают зазор и повышают температуру на поверхности диска при его вращении.
Для устранения подобного явления принимаются всевозможные меры, одна из ко­торых — покрытие поверхности головки и диска тончайшим защитным слоем угле­родного соединения и профилактического материала. IBM разработала технологию покрытия диска слоем смазки толщиной всего в один атом. Молекулы смазки дейст­вуют как антифрикционный материал. Они способны реагировать с активными час­тицами шлака, попадающего на поверхность диска, нейтрализуя его (рис. 10).

Рис. 10. "Выкрашивание" материала при ударе головки и действие молекул смазки
Если не соблюдать подобные меры предосторожности, частицы, появившиеся на дисковой поверхности, оседают на углеродном покрытии, несмотря на его прочность, что приводит к разрушению участков магнитного слоя диска. Молекулы смазки могут диффундировать с материалом поверхности или испариться.
Компания Samsung также предложила несколько интересных решений, позволяю­щих снизить степень риска касания головки поверхности диска. Как известно, при транспортировке, сборке ПК, а также в процессе работы дисковод подвергается удар­ным и вибрационным нагрузкам. Это приводит к перекосам головки, что также гро­зит опасностью ее "падения" на диск (рис. 11)

Рис..11. Кадры диаграммы полета головки
Для смягчения проблем, связанных с механическим воздействием на диск, Samsung создала две технологии: SSB (Shock Skin Bumper) и ImpacGuard.
Устройство SSB (рис.12) представляет собой миниатюрный пластмассовый кронштейн, монтируемый на магнитной головке. По принципу действия он напоми­нает бампер автомобиля. SSB не способно полностью защитить головку от удара о по­верхность диска. Его защитные функции сводятся лишь к предотвращению очень серьезных повреждений головки и магнитного слоя. При падении башмака головки на поверхность диска это устройство демпфирует удар, уменьшая его амплитуду. Кро­ме того, данный механический компонент пружинит удар, что сокращает продолжи­тельность контакта головки с диском.

Рис. 12. Устройства защиты головок от ударов
Другое механическое устройство Impact Guard (см. рис.12) предназначено для предотвращения вибраций в ситуациях, когда головка находится в парковочной зоне. Механизм усиливает конструкцию головки, что позволяет ослабить ее реакцию на внешние негативные воздействия (толчки, удары).
При остановке шпиндельного диска срабатывает специальное устройство, устанав­ливающее блок головок в исходное положение, — в нерабочую область диска. Подоб­ная операция, которой завершается любое выключение дисковода, называется парков­кой головок. Нерабочая зона диска размешена в его центральной области, куда не ве­дется запись данных. В качестве парковочного устройства используются всевозможные пружинные механизмы, которые автоматически затягивают блок голо­вок внутрь пакета. В дисководах применяются дополнительные меры для безопасной парковки, например, IBM-технология штатива (ramp load-unload).
Система позиционирования головок 
Блок головок точно позиционируется на дорожке благодаря автоматической сле­дящей сервосистеме. Упрощенная блок-схема НЖМД представлена на рис. 13. Канал следящей сервосистемы работает следующим образом.Во время позиционирования (т.е. последовательного поиска требуемой дорожки) головка считывает цифровую информацию — серводанные, которые записаны в слу­жебные поля синхронизации на дорожках диска.Серводанные сравниваются с информацией о месте назначения головки, полученной дисководом из системы. Цифровая информация (разность между номером текущего и требуемого цилиндра) поступает на обработку в контур обратной связи. Цифровой сиг­нал в логике позиционирования преобразуется в аналоговое напряжение, после чего вы­рабатывается постоянный электрический ток определенной величины и полярности. Ток подается в катушку соленоида магнитной системы привода головок и перемешает ее в магнитном поле сердечника. Движение катушки передается блоку головок, жестко связанному с катушкой.
Следящая система постоянно информирует логику позиционирования о новом месте расположения блока головок. В каждый момент времени в катушку индуктив­ности соленоида передаются все новые и новые значения величин постоянного тока.

Рис. 13. Упрощенная блок-схема НЖМД
Чем меньше цифровая разность, тем меньше ток и скорость движения блока голо­вок. Подобный поиск от дорожки к дорожке называется поперечным поиском цилиндра.Устройство позиционирования головок бывает двух конструкций: с соленоидным приводом вращения (см. рис. 9) и с линейным двигателем.
Привод вращения вдвигает блок головок в дисковый пакет по тангенциальной кривой, а линейный двигатель — по прямой линии.Избыточное давление, возникающее в приграничных областях вращающихся пла­стин дисков, создает аэродинамический момент подъемной силы головок, благодаря чему каждая головка парит над "своей" поверхностью.
Может создаться иллюзия, что головка "прилипает" к дорожке, однако это не так.Попав в область записи на дорожке, головка постоянно стремится занять положение средней линии напряженности магнитного поля записи на дорожке. В этой области сиг­нал имеет наибольшее значение. Отклоняясь от средней линии, головка описывает вдоль нее своеобразную синусоиду. 'Точный канал" следящей сервосистемы мгновенно реагиру­ет на изменения характеристик сигнала, вызванные этими отклонениями. Формируется противофазный сигнал и блок головок перемещается в обратном направлении.Чем рассогласование меньше, тем точней настройка и выше уровень полезного сигнала.
 Хранение серводанных
Для работы позиционирующего механизма следящей системе необходима постоянная информационная подпитка о текущем номере цилиндра, которая хранится на ерхности диска в виде серводанных.При позиционировании серводанные постоянно считываются отдельной головкой со специальной выделенной сервоповерхности или рабочей головкой со служебной встроенной сервозаписи, входящей в формат сектора дорожки (рис. 14).
 Система со встроенными сервокодами
В подобной системе сервокоды записываются в начале каждого цилиндра, а также перед началом каждого сектора. Это означает, что сигналы поступают в цепь обратной связи несколько раз в течение каждого оборота диска, что способствует быстрой уста­новке головки в нужное положение. Преимущество (по сравнению с системой со спе­циализированным диском) состоит в том, что сервокоды записываются на всех до­рожках, поэтому может быть скорректировано положение каждой головки.
Встроенные сервокоды защищены от стирания и любые операции записи блоки­руются, если головки оказываются над участками со служебной информацией. Поэтому удалить сервокоды невозможно.

Рис. 14 Формат сектора дорожки 

Рис. 14 Хранение сервозаписи
Система со специализированным диском
При реализации данного способа сервокоды записываются вдоль всей дорожки, а не только один раз в ее начале или в начале каждого сектора. Естественно, если так поступить со всеми дорожками накопителя, то в нем не останется места для данных. Поэтому одна сторона одного из дисков выделяется исключительно для записи сервокодов.Сервокоды в подобной системе также невозможно уничтожить. Чаще всего для считы­вания сервокодов предназначены верхняя головка или одна из центральных головок.Отличительный признак накопителя со специализированным диском — нечетное количество головок.
Технология самосинхронизации
В дисководах с высокой плотностью записи может быть использована IBM-технология самосинхронизации NCH (No Clock Head). Технология NCH позволяет заме­нить дорогостоящий метод формирования сервозаписей — servowriting, требующий точной юстировки приборов на заводе-изготовителе, использованием специального сопроцессора. Сопроцессор участвует в формировании серводанных и размещении их между сегментами секторов дисков.С помощью сопроцессора контролируется процесс выравнивания головок относи­тельно записи на дорожке при точном позиционировании блока головок. Это позво­ляет существенно сократить расходы времени на отслеживание положения головки относительно записи и корректировки ее позиции устройством позиционирования.Сопроцессор реализует алгоритм исправления ошибок, возникающих в сервоси­стеме из-за флуктуационных процессов. Благодаря сопроцессору сокращается объем дискового пространства памяти, невосполнимо расходуемого на сервозапись.
В сервосистемах встречается технология активного демпфирования блока головок, предложенная IBM. Система позволяет откорректировать положение позиционирую­щего механизма при механических поперечных флуктуациях от различного рода де­стабилизирующих факторов, а также на частотах механического резонанса головок.Технология предусматривает применение специального частотного фильтра, рабо­тающего с таблицей критичных частот. Если одна из таких частот отфильтровалась, то в сервосистему направляется цифровой код, на основании которого в катушку маг­нитной системы посылается постоянный ток соответствующей силы и полярности. Это позволяет точно расположить головку в пределах записи на дорожке.
 Управление шпиндельным двигателем
Шпиндельные двигатели бывают двухфазными и трехфазными с автоматической регулировкой скорости вращения.Автоматическое управление шпиндельным двигателем состоит в регулировании его скорости с применением индуктивных датчиков или преобразователей Холла.На принципе эффекта Холла построен датчик, позволяющий преобразовать ско­рость вращения на валу в постоянное напряжение управления двигателем.Для крепления шпиндельных двигателей используются подшипники.Шарикоподшипники шпиндельного двигателя, изображенного на рис.15, пред­ставляют источник нестабильной работы дисковода, а также шумов при вращении ро­тора двигателя.

Рис. 15 Шпиндельный двигатель в разрезе
Повышение надежности и снижение шумового фона шпинделя продвигается по нескольким направлениям. Прежде всего, подавляются взаимные резонансы двигателя и подвески блока головок, колебания изолируются друг от друга. Проблема решается выбором подходящих комбинаций материалов, из которых изготавливаются детали НЖМД, поглощающие вибрации. Форма покрытия в наиболее вибрирующих зонах тоже перепроектируется таким образом, чтобы подавить вибрации, прежде всего в диапазоне частот 1—3 кГц.
Ротор двигателя вращается на подшипниках, которые могут содержать шарики из металлических сплавов или керамики. Технология керамических подшипников позволяет создать надежные, долговечные и недорогие НЖМД. Для работы керамиче­ских или компонентных шарикоподшипников применяются специальные смазочные материалы. Специалистами лаборатории IBM разработан специальный состав смазоч­ного материала, обладающего высокой стабильностью физико-химических показате­лей. Материал изготавливается на основе сложных синтетических эфирных масел. Для нормальной работы подшипников при вращении диска со скоростью 10 ООО об/мин и выше требуется всего несколько миллиграммов такой смазки.
Однако наилучшими техническими и акустическими характеристиками обладают гидродинамические подшипники HDB (Hydrodynamic Bearing). Эти двигатели, несмот­ря на высокую стоимость, обладают очень большим рабочим ресурсом. Двигатели HDB не содержат шариков, пространство между рукавами подшипника и статора за­нимает жидкость (как правило, вязкое масло).
Шарику, выполненному с высокой степенью точности, присущи спонтанные пе­ремещения орбит. Это приводит к отклонению оси вращения пакета и являет­ся серьезным препятствием повышения плотности записи. Вязкая прослойка подшипника HDB демпфирует сдвиги. Силы, воздействующие на рукава двига­теля, обладают меньшей частотой и амплитудой, чем в случае использования шариков. Таким образом, уменьшается угол отклонения оси вращения дисков, повышается точность и плотность записи в трек.
 Канал управления данными
Канал управления данными включает тракт считывания/записи, предназначенный для обмена кодированными данными между интерфейсом канала данных, например, SCSI. ATA или SATA и дисковой памятью.В тракте чтения/записи НЖМД вырабатываются импульсы тока, которые посту­пают в головку записи.По каждому токовому импульсу направление силовых линий магнитного потока в зазоре сердечника головки изменяется на противоположное. Это соответствует эле­менту записи на ферромагнитный носитель, называемому переходом перемагничивания (см. рис. 7).НЖМД выполняет все операции записи/считывания в соответствии с командами, направляемыми контроллером. В зависимости от используемого интерфейса команды отличаются уровнем сложности. В частности, команды SCSI сложней команд IDE.
В контроллере НЖМД команда декодируется и последовательно выполняет не­сколько операций. Канал записи/считывания определяет адрес дисковой памяти об­ращения, а также тип операции (запись или считывание).Логика управления выполняет настройку тракта записи/считывания и системы по­зиционирования. Выполняется позиционирование блока головок, выбирается головка. На заключительном этапе данные из буфера диска через усилители и цепи формиро­вания с помощью головки записываются на диск.Считывание осуществляется той же головкой и данные пересылаются в обратном направлении.



Все новости

Адрес сервис центра: проспект маяковского 79

Заявка на ремонт

Оплата после демонстрации
Работаем со всей Украиной через службы доставки: Новая Почта