Ọ bụ magnetik. Ọ bụ ọkụ eletrik. Ọ bụ photonic. Mba, nke a abụghị dike atọ ọhụrụ sitere na mbara igwe Marvel. Ọ bụ maka ịchekwa data dijitalụ anyị dị oke ọnụ ahịa. Anyị kwesịrị idowe ha ebe, n'enweghị ntụkwasị obi ma kwụsie ike, ka anyị nwee ike ịnweta ma gbanwee ha na ntabi anya. Chezọ Iron Man na Thor - anyị na-ekwu maka draịva siri ike!
Ya mere, ka anyị banye n'ime usoro nhazi nke ngwaọrụ ndị anyị na-eji taa iji chekwaa ọtụtụ ijeri data.
Ị na-agba m gburugburu, nwa
Mechanical nchekwa draịvụ ike (hard disk, HDD) bụ ọkọlọtọ nchekwa maka kọmpụta gburugburu ụwa ihe karịrị afọ 30, mana teknụzụ dị n'azụ ya ka nke ukwuu.
IBM wepụtara HDD azụmahịa mbụ , ike ya ruru 3,75 MB. Na n'ozuzu, n'ime afọ ndị a niile usoro nhazi nke ụgbọala ahụ agbanwebeghị nke ukwuu. Ọ ka nwere diski ndị na-eji magnetization na-echekwa data, ma enwere ngwaọrụ iji gụọ / dee data ahụ. Gbanwee Otu, ma sie ike, bụ ọnụọgụ data enwere ike ịchekwa na ha.
Na 1987 o kwere omume maka ihe dịka $350; Taa ị nwere ike ịzụta 14 TB: in 700 000 ugboro olu.
Anyị ga-eleba anya na ngwaọrụ na-abụghị otu nha, mana dịkwa mma site n'ụkpụrụ ọgbara ọhụrụ: 3,5-inch HDD Seagate Barracuda 3 TB, ọkachasị, ihe nlereanya. , nke a ma ama maka ya и . Ụgbọ ala anyị na-amụ anwụọla, yabụ na nke a ga-adị ka nyocha nke onwu karịa ihe ọmụmụ gbasara ahụ.
Ihe ka ukwuu n'ime draịvụ ike ka a na-atụba ígwè. Ike dị n'ime ngwaọrụ ahụ n'oge eji arụ ọrụ nwere ike ịdị oke njọ, yabụ nnukwu metal na-egbochi ịgbagọ na ịma jijiji nke ikpe ahụ. Ọbụna obere HDD 1,8-inch na-eji metal dị ka ihe ụlọ, ma a na-emekarị ha site na aluminom kama ígwè n'ihi na ha kwesịrị ịdị ọkụ dị ka o kwere mee.
N'ịtụgharị ụgbọala ahụ, anyị na-ahụ bọọdụ sekit e biri ebi na ọtụtụ njikọ. A na-eji njikọ dị n'elu osisi ahụ maka moto nke na-agbagharị diski ahụ, na ala atọ (site n'aka ekpe gaa n'aka nri) bụ ntụtụ jumper nke na-enye gị ohere ịhazi ụgbọala maka nhazi ụfọdụ, njikọ data SATA (Serial ATA). , na njikọ ike SATA.
Serial ATA pụtara na mbụ na 2000. Na kọmpụta desktọpụ, nke a bụ ọkọlọtọ ọkọlọtọ eji jikọọ draịva na kọmputa ndị ọzọ. Nkọwapụta usoro ahụ emeela ọtụtụ ntụgharị, ma anyị na-eji ụdị 3.4 ugbu a. Ozu draịva ike anyị bụ ụdị ochie, mana ihe dị iche bụ naanị otu pin na njikọ ọkụ.
Na njikọ data, a na-eji ya nata na ịnata data. : A na-eji pin A+ na A- nyefe ntuziaka na data na draịvụ ike, na pin B bụ maka na -anata akara ngosi ndị a. Ojiji nke ndị nduzi jikọtara ọnụ na-ebelata mmetụta nke mkpọtụ eletrik na mgbama, nke pụtara na ngwaọrụ nwere ike ịrụ ọrụ ngwa ngwa.
Ọ bụrụ na anyị na-ekwu maka ike, anyị na-ahụ na njikọ nwere otu ụzọ kọntaktị nke voltaji ọ bụla (+3.3, +5 na +12V); Otú ọ dị, a naghị eji ọtụtụ n'ime ha eme ihe n'ihi na HDD anaghị achọ nnukwu ike. Ụdị Seagate a na-eji ihe na-erughị 10 watts n'okpuru ibu na-arụ ọrụ. A na-eji PC ndị nwere kọntaktị akara precharge: Njirimara a na-enye gị ohere iwepu na jikọọ draịvụ ike mgbe kọmputa na-aga n'ihu na-arụ ọrụ (nke a na-akpọ na-ekpo ọkụ swapping).
Kpọtụrụ na mkpado PWDIS na-enye ohere draịvụ ike, mana ọrụ a na-akwado naanị site na ụdị SATA 3.3, yabụ na draịva m ọ bụ eriri ike + 3.3V ọzọ. Na ntụtụ ikpeazụ, nke akpọrọ SSU, na-agwa kọmpụta naanị ma draịvụ ike na-akwado teknụzụ ntugharị usoro. gbagoro agbago.
Tupu kọmputa enwee ike iji ha, draịva dị n'ime ngwaọrụ (nke anyị ga-ahụ n'oge na-adịghị anya) ga-agbarịrị ọsọ ọsọ. Ma ọ bụrụ na enwere ọtụtụ draịva siri ike arụnyere na igwe, mgbe ahụ, arịrịọ ike n'otu oge na mberede nwere ike imerụ usoro ahụ. Nke nta nke nta na-atụgharị spindles kpamkpam na-ewepụ ohere nke nsogbu ndị dị otú ahụ, mana ị ga-echere sekọnd ole na ole tupu ịnweta HDD zuru ezu.
Site na iwepu bọọdụ sekit, ị nwere ike ịhụ ka o si ejikọta na ihe ndị dị n'ime ngwaọrụ ahụ. HDD emechieghi akara, ma e wezụga ngwaọrụ nwere nnukwu ikike - ha na-eji helium kama ikuku n'ihi na ọ dị ntakịrị ma na-emepụta nsogbu ole na ole na draịva nwere nnukwu diski. N'aka nke ọzọ, ịkwesighi ikpughe draịva ndị a na-ahụkarị na gburugburu oghere.
Ekele maka iji njikọ ndị dị otú ahụ, ọnụ ọgụgụ ntinye ntinye nke unyi na ájá nwere ike ịbanye n'ime ụgbọala na-ebelata; enwere oghere n'ime igwe ọla (nnukwu ọcha dị n'akụkụ aka ekpe dị ala nke ihe oyiyi) nke na-enye ohere ka nrụgide ambient nọrọ n'ime.
Ugbu a ewepụrụ PCB, ka anyị leba anya n'ihe dị n'ime. Enwere isi ibe anọ:
- LSI B64002: mgbawa nchịkwa isi na-ahazi ntuziaka, na-ebufe iyi data n'ime na pụta, na-edozi njehie, wdg.
- Samsung K4T51163QJ: 64 MB DDR2 SDRAM kpuchiri 800 MHz, ejiri maka caching data.
- MCKXL dị nro: na-ejikwa moto na-agbagharị diski ahụ
- Winbond 25Q40BWS05: 500 KB nke serial flash memory eji echekwa firmware nke mbanye (dị ka BIOS kọmputa)
Akụkụ PCB nke HDD dị iche iche nwere ike ịdị iche. Ọnụ ọgụgụ buru ibu na-achọ cache ọzọ (anụ ọhịa ndị kachasị ọhụrụ nwere ike ịnwe ruo 256 MB nke DDR3), na mgbawa njikwa nwere ike ịbụ ntakịrị ọkaibe na njikwa njehie, mana n'ozuzu ọdịiche adịghị oke.
Imepe mbanye a dị mfe, naanị kpọghee bolts Torx ole na ole na voila! Anyị nọ n'ime ...
Nyere na ọ na-ewe ihe dị ukwuu nke ngwaọrụ ahụ, a na-adọta uche anyị ozugbo na nnukwu gburugburu ígwè; ọ dị mfe ịghọta ihe kpatara eji akpọ draịva diski. Ọ dị mma ịkpọ ha efere; A na-eji iko ma ọ bụ aluminom mee ha ma jiri ọtụtụ ihe dị iche iche kpuchie ya. Mbanye 3TB a nwere platter atọ, nke pụtara na ekwesịrị ịchekwa 500GB n'akụkụ nke ọ bụla nke otu efere.
Ihe onyonyo a bụ uzuzu uzuzu, efere ndị dị otú ahụ ruru unyi adabaghị na nhazi nke imepụta na imepụta ihe achọrọ iji mee ha. N'ihe atụ HDD anyị, diski aluminom n'onwe ya bụ 0,04 inch (1 mm) gbara ọkpụrụkpụ, mana a na-egbu maramara ruo n'ókè nke na nkezi ịdị elu nke ọdịiche dị n'elu bụ ihe na-erughị 0,000001 inch (ihe dị ka 30 nm).
Igwe oyi akwa dị naanị 0,0004 inch (10 microns) miri emi ma mejupụtara ọtụtụ ihe eji etinye n'elu igwe. A na-eji ngwa eme ihe ndị sotere , na-akwadebe diski maka ihe ndị bụ isi magnetik eji echekwa data dijitalụ.
Ihe a na-abụkarị ihe mkpuchi cobalt dị mgbagwoju anya ma mejupụtara okirikiri concentric, nke ọ bụla dịka 0,00001 sentimita (ihe dị ka 250 nm) n'obosara yana 0,000001 sentimita (25 nm) miri emi. N'ọkwa micro, alloys metal na-etolite ọka yiri ncha ncha n'elu mmiri.
Mkpụrụ ọka ọ bụla nwere oghere ndọta nke ya, mana enwere ike ịgbanwe ya na ntụzịaka enyere. Ịchịkọta ụdị ubi ahụ na-ebute ibe n'ibe data (0s na 1s). Ọ bụrụ na ịchọrọ ịmatakwu gbasara isiokwu a, gụọ ya Mahadum Yale. Ihe mkpuchi ikpeazụ bụ oyi akwa nke carbon maka nchebe, wee bụrụ polymer iji belata esemokwu kọntaktị. Ọnụ ha adịghị ihe karịrị 0,0000005 inch (12 nm).
N'oge na-adịghị anya, anyị ga-ahụ ihe kpatara na a ga-emepụta wafers ka ọ bụrụ nke siri ike, mana ọ ka bụ ihe ijuanya ịghọta nke ahụ. Ị nwere ike ịbụ onye nwere mpako nke ngwaọrụ ejiri nanometer rụọ ọrụ nke ọma!
Agbanyeghị, ka anyị laghachi na HDD n'onwe ya wee hụ ihe ọzọ dị na ya.
Agba odo na-egosi mkpuchi igwe nke na-ejikọ efere ahụ n'enweghị nsogbu spindle mbanye eletriki moto - igwe eletrik na-agbagharị diski. Na HDD a, ha na-atụgharị na ugboro nke 7200 rpm (mgbanwe / min), mana na ụdị ndị ọzọ, ha nwere ike na-arụ ọrụ nwayọ. Igwe draịva dị nwayọ nwere mkpọtụ na ike ike dị ala, mana ọ dịkwa obere, ebe draịva ngwa ngwa nwere ike iru ọsọ nke 15 rpm.
Iji belata mmebi nke uzuzu na ikuku ikuku kpatara, jiri recirculation nzacha (green square), na-anakọta obere ihe na-ejide ha n'ime. Ikuku na-ebugharị site na ntụgharị nke efere ndị ahụ na-eme ka ọ na-agafe na nzacha mgbe niile. N'elu diski na-esote nzacha enwere otu n'ime atọ efere efere: na-enyere aka belata vibrations na ịnọgide na-erugharị ikuku dị ka ọbụna dị ka o kwere mee.
N'akụkụ aka ekpe nke elu nke onyonyo a, square na-acha anụnụ anụnụ na-egosi otu n'ime ndọta mmanya abụọ na-adịgide adịgide. Ha na-enye oghere ndọta dị mkpa iji bugharịa akụrụngwa egosiri na uhie. Ka anyị kewaa nkọwa ndị a ka ịhụ ha nke ọma.
Ihe dị ka patch na-acha ọcha bụ ihe nzacha ọzọ, naanị nke a na-ekpochapụ ụmụ irighiri ihe na gas na-esi n'èzí abanye na oghere anyị hụrụ n'elu. Metal spikes bụ isi ije levers, nke ha dị na ya agụ-ede isi draịvụ ike . Ha na-aga n'ụzọ dị egwu n'akụkụ elu nke efere (nke dị elu na nke ala).
Kirie ihe onyonyo a ka ọ bụ ịhụ ka ha na-agba ọsọ:
Imewe anaghị eji ihe ọ bụla dị ka ; Iji bugharịa levers, a na-agafe ọkụ eletrik site na solenoid na ala nke levers.
N'ozuzu ha na-akpọ , n'ihi na ha na-eji otu ụkpụrụ eji na igwe okwu na igwe okwu na-ebugharị membranes. Ihe dị ugbu a na-emepụta oghere magnetik gburugburu ha, nke na-emeghachi omume na ubi nke ihe ndọta mmanya na-adịgide adịgide kere.
Echefula na egwu data ahụ obere, yabụ ndobe ogwe aka ga-abụrịrị nkenke, dịka ihe ọ bụla ọzọ dị na draịva. Ụfọdụ draịva siri ike nwere ọtụtụ levers nke na-eme obere mgbanwe na ntụzịaka nke naanị otu akụkụ nke lever dum.
Ụfọdụ draịva siri ike nwere egwu data na-ejikọta ibe ha. A na-akpọ teknụzụ a (shingled magnetik ndekọ), na ihe ọ chọrọ maka izi ezi na n'ọnọdu (ya bụ, mgbe niile na-akụ otu isi) bụ ọbụna ndị siri ike.
Na njedebe nke ogwe aka, a na-enwe isi ọgụgụ isi na-agụ ihe. HDD anyị nwere efere atọ na isi isii, na nke ọ bụla n'ime ha na-egwu mmiri n'elu diski ka ọ na-atụgharị. Iji mezuo nke a, a na-akwụsịtụ isi ndị ahụ na mpempe ígwè dị oke mkpa.
Na ebe a anyị nwere ike ịhụ ihe mere anyị anatomical ụdị nwụrụ - ọ dịkarịa ala otu n'ime isi ghọrọ rụrụ arụ, na ihe ọ bụla kpatara na mbụ mmebi na-ehulata otu n'ime ogwe aka. Akụkụ isi niile dị ntakịrị nke na, dị ka ị na-ahụ n'okpuru ebe a, ọ na-esiri ike ịnweta foto dị mma na ya na igwefoto mgbe niile.
Otú ọ dị, anyị nwere ike wepụ akụkụ ahụ n'otu n'otu. Ihe mgbochi isi awọ bụ akụkụ arụpụtara nke ọma nke a na-akpọ "slider": Ka diski ahụ na-agbagharị n'okpuru ya, ikuku ikuku na-emepụta ebuli, na-ebuli isi n'elu. Ma mgbe anyị na-ekwu "ebuli," anyị pụtara oghere nke dị naanị 0,0000002 sentimita n'obosara, ma ọ bụ ihe na-erughị 5 nm.
Ihe ọ bụla ọzọ, na ndị isi agaghị enwe ike ịmata mgbanwe na oghere magnetik nke egwu ahụ; ọ bụrụ na isi ndị ahụ dina n'elu, ha ga-akpụcha ihe mkpuchi ahụ. Nke a bụ ya mere ị ga-eji nyochaa ikuku n'ime akpa ụgbọala: uzuzu na mmiri dị n'elu ụgbọala ahụ ga-agbaji isi.
Obere “osisi” ọla dị na njedebe nke isi na-enyere aka na ikuku ikuku. Agbanyeghị, iji hụ akụkụ ndị na-eme ọgụgụ na ide ihe, anyị chọrọ foto ka mma.
N'ihe onyonyo a nke draịvụ ike ọzọ, ngwaọrụ na-agụ/dee dị n'okpuru njikọ eletrik niile. A na-eme ndekọ site na sistemụ (mmetụta ihe nkiri dị mkpa, TFI), na ịgụ - ngwaọrụ (ngwaọrụ magnetoresistive tunneling, TMR).
Mgbama ndị TMR mepụtara adịghị ike nke ukwuu, a ga-ebuferịrị ya site na igwe ngwungwu ka iwelie ọkwa tupu izipu ya. Ihe mgbawa na-ahụ maka nke a dị nso na ala levers dị na foto dị n'okpuru.
Dị ka e kwuru ná mmalite nke isiokwu, n'ibu components na arụ ọrụ ụkpụrụ nke a ike mbanye agbanweela obere ihe karịrị afọ. Nke kachasị, nkà na ụzụ nke egwu magnetik na ndị isi na-agụ ihe na-eme ka ọ dịkwuo mma, na-eme ka egwu dị warara na-adịwanye njọ, nke na-emecha mee ka ọnụọgụ nke ozi echekwara.
Agbanyeghị, draịva ike n'ibu nwere oke ọsọ ọsọ. Ọ na-ewe oge iji bugharịa levers gaa n'ọnọdụ achọrọ, ma ọ bụrụ na agbasasịa data ahụ n'ofe egwu dị iche iche na efere dị iche iche, mgbe ahụ draịva ahụ ga-eji obere microseconds ole na ole na-achọ bits.
Tupu ịkwaga n'ụdị draịva ọzọ, ka anyị gosi ọsọ ọsọ nke HDD na-ahụkarị. Anyị ji benchmark iji nyochaa draịvụ ike :
Ahịrị abụọ nke mbụ na-egosi ọnụọgụ nke MB kwa sekọnd mgbe ị na-eme usoro (ogologo, ndepụta na-aga n'ihu) na random (ngbanwe n'ime draịva dum) na-agụ ma na-ede. Ahịrị na-esote na-egosi uru IOPS, nke bụ ọnụọgụ ọrụ I/O emere kwa sekọnd ọ bụla. Ahịrị ikpeazụ na-egosi nkezi latency (oge na microseconds) n'etiti ịnyefe ọrụ ọgụgụ ma ọ bụ ide na ịnata ụkpụrụ data.
N'ozuzu, anyị na-agbalịsi ike ịhụ na ụkpụrụ ndị dị na atọ mbụ ahịrị dị ka nnukwu dị ka o kwere mee, na nke ikpeazụ akara dị ka obere dị ka o kwere. Echegbula onwe gị maka ọnụọgụgụ n'onwe ha, anyị ga-eji ha atụnyere mgbe anyị lere anya n'ụdị draịva ọzọ: draịva steeti siri ike.
isi: www.habr.com