ʻO ka magnetic. He uila. He paʻi kiʻi. ʻAʻole, ʻaʻole kēia he superhero trio hou mai ka honua Marvel. E pili ana i ka mālama ʻana i kā mākou ʻikepili kikohoʻe makamae. Pono mākou e mālama iā lākou i kahi, paʻa a paʻa, i hiki iā mākou ke komo a hoʻololi iā lākou i ka maka o ka maka. E poina iā Iron Man a me Thor - ke kamaʻilio nei mākou e pili ana i ka paʻakikī!
No laila e luʻu kākou i ka anatomy o nā mea hana a mākou e hoʻohana nei i kēia lā no ka mālama ʻana i nā piliona ʻikepili.
Milo pono ʻoe iaʻu, pēpē
Ke kuhikuhi waihona paakiki (ʻo ka hard disk drive, HDD) ka waihona waihona no nā kamepiula a puni ka honua no nā makahiki he 30, akā ʻoi aku ka ʻenehana ma hope o ia.
Ua hoʻokuʻu ʻo IBM i ka HDD pāʻoihana mua , ua like kona mana me 3,75 MB. A ma ka laulā, ʻaʻole i loli nui ka ʻōnaehana maʻamau o kēia mau makahiki a pau. Loaʻa iā ia nā disks e hoʻohana i ka magnetization no ka mālama ʻana i ka ʻikepili, a aia nā mea hana e heluhelu/kākau ai i kēlā ʻikepili. Hoʻololi ʻO ka mea like, a ikaika loa, ʻo ka nui o ka ʻikepili i hiki ke mālama ʻia ma luna o lākou.
I ka makahiki 1987 ua hiki no ka $350; I kēia lā hiki iā ʻoe ke kūʻai i 14 TB: in 700 000 manawa i ka leo.
E nānā mākou i kahi hāmeʻa ʻaʻole like ka nui, akā maikaʻi hoʻi e nā kūlana o kēia wā: ʻo ka 3,5-inch HDD Seagate Barracuda 3 TB, ʻo ia hoʻi, ke kumu hoʻohālike. , kaulana no kona и . Ua make ka huakaʻi a mākou e aʻo nei, no laila e like kēia me kahi autopsy ma mua o kahi haʻawina anatomy.
ʻO ka nui o ka pahu paʻakikī he metala. Hiki ke koʻikoʻi nā ikaika i loko o ka hāmeʻa i ka wā o ka hoʻohana ikaika ʻana, no laila ke pale aku ka metala mānoanoa i ke kulou a me ka haʻalulu o ka hihia. ʻO nā HDD liʻiliʻi liʻiliʻi 1,8-inch e hoʻohana i ka metala ma ke ʻano he mea hale, akā hana ʻia lākou mai ka alumini ma mua o ke kila no ka mea pono lākou e māmā.
Ke hoʻohuli nei i ke kaʻa, ʻike mākou i kahi papa kaapuni paʻi a me nā mea hoʻohui. Hoʻohana ʻia ka mea hoʻohui ma luna o ka papa no ke kaʻa e hoʻohuli ai i nā disks, a ʻo ka lalo ʻekolu (mai ka hema a i ka ʻākau) he mau pine lele e hiki ai iā ʻoe ke hoʻonohonoho i ke kaʻa no kekahi mau hoʻonohonoho, kahi mea hoʻohui data SATA (Serial ATA). , a me kahi mea hoʻohui mana SATA.
Ua puka mua ʻia ka Serial ATA i ka makahiki 2000. Ma nā kamepiula papapihi, ʻo ia ka ʻōnaehana maʻamau i hoʻohana ʻia no ka hoʻopili ʻana i nā drive i ke koena o ke kamepiula. Ua hoʻoponopono hou ʻia ke ʻano kikoʻī, a ke hoʻohana nei mākou i ka mana 3.4. ʻO kā mākou kupapaʻu paʻakikī he mana kahiko, akā ʻo ka ʻokoʻa he hoʻokahi pine i loko o ka mea hoʻohui mana.
Ma nā pilina ʻikepili, hoʻohana ʻia e loaʻa a loaʻa i ka ʻikepili. : Hoʻohana ʻia nā pine A+ a me A- no hoolilo nā ʻōlelo aʻo a me nā ʻikepili i ka paʻa paʻa, a no nā pine B ka loaʻa ʻana keia mau hoailona. ʻO kēia hoʻohana ʻana i nā mea hoʻokele paʻa e hōʻemi nui i ka hopena o ka walaʻau uila ma ka hōʻailona, ʻo ia ka mea hiki ke hana wikiwiki.
Inā mākou e kamaʻilio e pili ana i ka mana, ʻike mākou ua loaʻa i ka mea hoʻohui nā pilina o kēlā me kēia voltage (+3.3, +5 a me +12V); akā naʻe, ʻaʻole hoʻohana ʻia ka hapa nui o lākou no ka mea ʻaʻole pono nā HDD i ka mana nui. Hoʻohana ʻia kēia hiʻohiʻona Seagate ma lalo o 10 watts ma lalo o ka haʻahaʻa ikaika. Hoʻohana ʻia nā mea hoʻopili i kaha ʻia PC no hoʻouka mua: Hāʻawi kēia hiʻohiʻona iā ʻoe e wehe a hoʻohui i ka paʻa paʻa i ka wā e hoʻomau ai ka hana o ke kamepiula (kapa ʻia kēia hoʻololi wela).
Hiki ke hoʻopili me ka tag PWDIS paʻakikī, akā kākoʻo wale ʻia kēia hana mai ka mana SATA 3.3, no laila ma kaʻu kaʻa he laina mana + 3.3V wale nō. A ʻo ka pine hope loa, i kapa ʻia ʻo SSU, e haʻi wale aku i ke kamepiula inā kākoʻo ka pahu paʻakikī i ka ʻenehana spin-up. wili ʻia i luna.
Ma mua o ka hoʻohana ʻana i ke kamepiula, pono e wili nā drive i loko o ka hāmeʻa (e ʻike koke mākou) i ka wikiwiki piha. Akā inā he nui nā paʻa paʻa i hoʻokomo ʻia i loko o ka mīkini, a laila hiki i kahi noi mana manawa like ke hōʻeha i ka ʻōnaehana. ʻO ka wili liʻiliʻi ʻana i nā spindles e hoʻopau loa i ka hiki o ia mau pilikia, akā pono ʻoe e kali i kekahi mau kekona ma mua o ka loaʻa ʻana o ke komo piha i ka HDD.
Ma ka wehe ʻana i ka papa kaapuni, hiki iā ʻoe ke ʻike pehea e pili ai i nā ʻāpana i loko o ka hāmeʻa. HDD aole i silaia, me ka ʻokoʻa o nā hāmeʻa me nā mana nui loa - hoʻohana lākou i ka helium ma mua o ka ea no ka mea ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka paʻa a hoʻoulu i nā pilikia liʻiliʻi i nā drive me ka nui o nā disks. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ʻaʻole pono ʻoe e hōʻike i nā drive maʻamau i kahi ākea ākea.
Mahalo i ka hoʻohana ʻana i ia mau mea hoʻohui, hoʻemi ʻia ka helu o nā helu komo e hiki ai i ka lepo a me ka lepo ke komo i loko o ke kaʻa; aia he puka i loko o ka pahu metala (ke kiko keʻokeʻo nui ma ka ʻaoʻao hema hema o ke kiʻi) e hiki ai i ke kaomi ambient ke noho i loko.
I kēia manawa ua wehe ʻia ka PCB, e nānā kākou i ka mea i loko. ʻEhā ʻāpana nui:
- LSI B64002: ʻO ka pahu hoʻokele nui e hoʻoponopono i nā kuhikuhi, hoʻololi i nā kahawai ʻikepili i loko a i waho, hoʻoponopono i nā hewa, etc.
- Samsung K4T51163QJ: 64 MB DDR2 SDRAM i hoʻopaʻa ʻia ma 800 MHz, hoʻohana ʻia no ka mālama ʻana i ka ʻikepili.
- MCKXL Smooth: hoʻomalu i ke kaʻa e wili i nā diski
- Winbond 25Q40BWS05: 500 KB o ka hoʻomanaʻo flash serial i hoʻohana ʻia e mālama i ka firmware o ka drive (e like me ka BIOS o kahi kamepiula)
Hiki ke ʻokoʻa nā ʻāpana PCB o nā HDD like ʻole. Pono ka nui o ka nui o ka cache (hiki i ka 256 MB o DDR3 nā monsters hou loa), a ʻoi aku ka maʻalahi o ka puʻupuʻu hoʻokele nui i ka hoʻokele hewa, akā ʻaʻole nui nā ʻokoʻa.
He mea maʻalahi ka wehe ʻana i ke kaʻa, wehe wale i kekahi mau bolts Torx a voila! Aia mākou i loko ...
Hāʻawi ʻia i ka lawe ʻana i ka nui o ka mea hana, ua huki koke ʻia kā mākou nānā i ka pōʻai metala nui; He maʻalahi ke hoʻomaopopo i ke kumu i kapa ʻia ai nā drives diski. Pono ke kāhea ʻana iā lākou nā papa; hana ʻia lākou i ke aniani a i ʻole alumini a i uhi ʻia me nā ʻāpana he nui o nā mea like ʻole. ʻEkolu mau pāpaʻi kēia kaʻa 3TB, ʻo ia hoʻi, e mālama ʻia ʻo 500GB ma kēlā me kēia ʻaoʻao o ka pā hoʻokahi.
He lepo loa ke kiʻi, ʻaʻole kūlike kēlā mau papa lepo i ka pololei o ka hoʻolālā a me ka hana ʻana e pono ai e hana. I kā mākou hiʻohiʻona HDD, ʻo ka ʻāpana alumini ponoʻī he 0,04 iniha (1 mm) ka mānoanoa, akā hoʻomaʻamaʻa ʻia a hiki i ke kiʻekiʻe o ka awelika kiʻekiʻe o nā deviations ma luna o ka ʻili ma lalo o 0,000001 iniha (ma kahi o 30 nm).
He 0,0004 iniha (10 microns) ka hohonu o ka papa kumu, a he nui nā papa o nā mea i waiho ʻia ma luna o ka metala. Hana ʻia ka hoʻohana ʻana ukali e , e hoʻomākaukau ana i ka diski no nā mea magnetic kumu i hoʻohana ʻia no ka mālama ʻana i ka ʻikepili kikohoʻe.
ʻO kēia mea maʻamau he ʻāpana kobalt paʻakikī a ua haku ʻia me nā pōʻai concentric, kēlā me kēia ma kahi o 0,00001 iniha (ma kahi o 250 nm) ākea a me 0,000001 iniha (25 nm) hohonu. Ma ka pae liʻiliʻi, hana ʻia nā ʻāpana metala i nā ʻano hua like me nā ʻōhū kopa ma ka ʻili o ka wai.
Loaʻa i kēlā me kēia kīʻaha kāna māla magnetic, akā hiki ke hoʻololi ʻia i kahi kuhikuhi i hāʻawi ʻia. ʻO ka hoʻohui ʻana i ia mau kahua e loaʻa i nā bit data (0s a me 1s). Inā makemake ʻoe e aʻo hou e pili ana i kēia kumuhana, a laila heluhelu Kulanui ʻo Yale. ʻO nā uhi hope he papa kalapona no ka pale ʻana, a laila he polymer e hōʻemi i ka friction pili. ʻAʻole ʻoi aku lākou ma mua o 0,0000005 iniha (12 nm) mānoanoa.
E ʻike koke mākou i ke kumu e hana ʻia ai nā wafers e like me nā ʻae paʻa, akā naʻe kahaha ka ʻike ʻana. Hiki iā ʻoe ke lilo i mea haʻaheo o kahi mea hana i hana ʻia me ka pololei nanometer!
Eia naʻe, e hoʻi kākou i ka HDD ponoʻī a ʻike i nā mea ʻē aʻe i loko.
Hōʻike ka waihoʻoluʻu melemele i ka uhi metala e hoʻopaʻa paʻa i ka pā i ka kaʻa uila spindle - he kaʻa uila e hoʻohuli i nā diski. I loko o kēia HDD, huli lākou i ke alapine o 7200 rpm (revolutions/min), akā ma nā hiʻohiʻona ʻē aʻe hiki ke hana lohi. He haʻahaʻa haʻahaʻa ka leo a me ka hoʻohana ʻana i ka mana, akā haʻahaʻa hoʻi ka wikiwiki, ʻoiai ʻo ka wikiwiki wikiwiki hiki ke piʻi i ka wikiwiki o 15 rpm.
No ka ho'ēmiʻana i ka pōʻino i hanaʻia e ka lepo a me ka makū o ka ea, e hoʻohana kānana recirculation (hāhā ʻōmaʻomaʻo), hōʻiliʻili i nā ʻāpana liʻiliʻi a paʻa i loko. ʻO ka ea i hoʻoneʻeʻia e ka'ōwili o nā papa e hōʻoia i ka holo mau ma o ka kānana. Ma luna o nā diski a ma ka ʻaoʻao o ka kānana aia kekahi o ʻekolu nā mea hoʻokaʻawale pā: kōkua i ka hoʻemi ʻana i nā haʻalulu a mālama i ka holo ʻana o ka ea e like me ka hiki.
Ma ka ʻaoʻao hema hema o ke kiʻi, ʻo ka huinahā polū e hōʻike ana i kekahi o nā mea hoʻokalakupua mau ʻelua. Hāʻawi lākou i ke kahua magnetic e pono ai e hoʻoneʻe i ka mea i hōʻike ʻia i ka ʻulaʻula. E hoʻokaʻawale i kēia mau kikoʻī e ʻike maikaʻi iā lākou.
He kānana ʻē aʻe ke ʻano o kahi ʻāpana keʻokeʻo, ʻo ia wale nō ke kānana i nā ʻāpana a me nā kinoea i komo mai waho ma o ka lua a mākou i ʻike ai ma luna. ʻO nā wili metala nā levers hoʻoneʻe poʻo, ma kahi e kau ai heluhelu- kakau poo paʻa paʻa. Holo lākou me ka wikiwiki loa ma ka ʻili o nā papa (luna a lalo).
E nānā i kēia wikiō i hana ʻia e e ʻike i ka wikiwiki o lākou:
ʻAʻole hoʻohana ka hoʻolālā i kekahi mea like ; No ka hoʻoneʻe ʻana i nā levers, hele ʻia kahi au uila ma kahi solenoid ma ke kumu o nā levers.
Ma keʻano laulā ua kapaʻia lākou , no ka mea, hoʻohana lākou i ka loina like i hoʻohana ʻia i nā leo leo a me nā microphones e hoʻoneʻe i nā membrane. Hoʻopuka ka mea i kēia manawa i kahi māla magnetic a puni lākou, kahi e pane ai i ke kahua i hana ʻia e nā magnet bar mau loa.
Mai poina i kēlā mau ʻikepili liʻiliʻi, no laila e pololei loa ka hoʻonoho ʻana o nā lima, e like me nā mea ʻē aʻe o ka hoʻokele. Loaʻa i kekahi mau pahu paʻakikī nā levers multi-stage e hana i nā hoʻololi liʻiliʻi i ke kuhikuhi o hoʻokahi ʻāpana o ka lever holoʻokoʻa.
Loaʻa i kekahi o nā kaʻa paʻakikī nā ala ʻikepili e kau ana kekahi i kekahi. Kapa ʻia kēia ʻenehana (shingled magnetic recording), a me kāna mau koi no ka pololei a me ka hoʻonoho ʻana (ʻo ia hoʻi, e paʻi mau i hoʻokahi helu) ʻoi aku ka koʻikoʻi.
Ma ka hope loa o nā lima, aia nā poʻo heluhelu-kākau koʻikoʻi. Loaʻa i kā mākou HDD nā pā 3 a me 6 mau poʻo, a me kēlā me kēia mau ʻuʻ alu ma luna o ka diski ke kaʻapuni ʻana. No ka hoʻokō ʻana i kēia, hoʻokuʻu ʻia nā poʻo ma luna o nā ʻāpana metala lahilahi.
Ma ʻaneʻi hiki ke ʻike i ke kumu i make ai kā mākou anatomical specimen - ma ka liʻiliʻi o kekahi o nā poʻo i hemo, a ʻo ka mea i hoʻopōʻino mua ʻia, ʻo ia kekahi o nā lima. ʻO ka ʻāpana poʻo holoʻokoʻa he liʻiliʻi loa, e like me kāu e ʻike ai ma lalo nei, paʻakikī loa ke kiʻi ʻana i ke kiʻi maikaʻi o ia mea me kahi kāmela maʻamau.
Eia naʻe, hiki iā mākou ke wehe i kēlā me kēia ʻāpana. ʻO ka poloka hina kahi ʻāpana hana kūikawā i kapa ʻia "mea pahee": Ke kaʻi ʻana o ka diski ma lalo iho, hoʻāla ka ea, hoʻokiʻekiʻe ke poʻo mai ka ʻili. A ke ʻōlelo mākou "hoʻokiʻekiʻe," ke ʻōlelo nei mākou i kahi āpau he 0,0000002 iniha wale nō ka laula, a i ʻole ma lalo o 5 nm.
ʻO ka mea hou aku, ʻaʻole hiki i nā poʻo ke ʻike i nā loli i nā māla magnetic o ke ala; inā e waiho ana nā poʻo ma luna o ka ʻili, e ʻoki wale lākou i ka uhi. ʻO kēia ke kumu e pono ai ʻoe e kānana i ka ea i loko o ka pahu pahu: ʻo ka lepo a me ka wai ma ka ʻili o ke kaʻa e haki wale i nā poʻo.
ʻO ka "mole" metala liʻiliʻi ma ka hope o ke poʻo e kōkua i ka aerodynamics holoʻokoʻa. Eia naʻe, no ka ʻike ʻana i nā ʻāpana hana i ka heluhelu a me ke kākau ʻana, pono mākou i kahi kiʻi ʻoi aku ka maikaʻi.
Ma kēia kiʻi o kahi kīkī paʻakikī ʻē aʻe, aia nā mea heluhelu/kākau ma lalo o nā hoʻopili uila. Hoʻopaʻa ʻia e ka ʻōnaehana (induction film thin, TFI), a me ka heluhelu - mea hana (tunneling magnetoresistive device, TMR).
He nāwaliwali loa nā hōʻailona i hana ʻia e TMR a pono e hele i loko o kahi amplifier e hoʻonui i nā pae ma mua o ka hoʻouna ʻia ʻana. Aia ka puʻupuʻu kuleana no kēia ma kahi kokoke i ke kumu o nā levers ma ke kiʻi ma lalo.
E like me ka mea i ʻōlelo ʻia ma ka hoʻomaka ʻana o ka ʻatikala, ua loli liʻiliʻi nā ʻāpana mechanical a me nā loina hana o kahi paʻa paʻa i nā makahiki. ʻO ka hapa nui o nā mea a pau, ua hoʻomaikaʻi ʻia ka ʻenehana o nā track magnetic a me nā poʻo heluhelu-kākau, e hana ana i nā ala haiki a paʻa loa, a ʻo ia ka mea i hoʻonui i ka nui o ka ʻike i mālama ʻia.
Eia nō naʻe, loaʻa i nā mīkini paʻakikī nā palena wikiwiki. Pono ka manawa e hoʻoneʻe ai i nā lever i ke kūlana i makemake ʻia, a inā e hoʻopuehu ʻia ka ʻikepili ma nā ala like ʻole ma nā pā like ʻole, a laila e hoʻolilo ka huakaʻi i kahi mau microseconds e ʻimi ana i nā bits.
Ma mua o ka neʻe ʻana i kahi ʻano kaʻa ʻē aʻe, e hōʻike i ka wikiwiki o ka HDD maʻamau. Ua hoʻohana mākou i ka benchmark e loiloi i ka paakiki :
Hōʻike nā laina mua ʻelua i ka helu MB i kēlā me kēia kekona i ka wā e hana ana i ka sequential (lōʻihi, papa inoa mau) a me ka random (nā hoʻololi i ka holo holoʻokoʻa) heluhelu a kākau. Hōʻike ka laina aʻe i ka waiwai IOPS, ʻo ia ka helu o nā hana I/O i hana ʻia i kēlā me kēia kekona. Hōʻike ka laina hope i ka awelika latency (manawa ma microseconds) ma waena o ka hoʻouna ʻana i kahi hana heluhelu a kākau paha a me ka loaʻa ʻana o nā waiwai ʻikepili.
Ma keʻano laulā, hoʻoikaika mākou e hōʻoia i ka nui o nā waiwai i nā laina mua ʻekolu e like me ka hiki, a ma ka laina hope e like me ka liʻiliʻi. Mai hopohopo e pili ana i nā helu iā lākou iho, e hoʻohana wale mākou iā lākou no ka hoʻohālikelike ʻana ke nānā mākou i kahi ʻano kaʻa ʻē aʻe: ka pahu paʻa.
Source: www.habr.com