Oofa ni. itanna ni. O jẹ photonic. Rara, eyi kii ṣe akọni akọni tuntun lati Agbaye Marvel. O jẹ nipa titoju data oni-nọmba iyebiye wa. A nilo lati tọju wọn si ibikan, ni aabo ati iduroṣinṣin, ki a le wọle si ati yi wọn pada ni didoju ti oju. Gbagbe Iron Eniyan ati Thor - a n sọrọ nipa awọn awakọ lile!
Nitorinaa jẹ ki a lọ sinu anatomi ti awọn ẹrọ ti a lo loni lati ṣafipamọ awọn ọkẹ àìmọye ti data.
O nyi mi yika, omo
Darí dirafu lile ipamọ (dirafu lile, HDD) ti jẹ boṣewa ipamọ fun awọn kọnputa ni ayika agbaye fun diẹ sii ju ọdun 30, ṣugbọn imọ-ẹrọ lẹhin rẹ ti dagba pupọ.
IBM ṣe ifilọlẹ HDD iṣowo akọkọ , agbara rẹ jẹ bi 3,75 MB. Ati ni gbogbogbo, ni gbogbo awọn ọdun wọnyi ilana gbogbogbo ti awakọ ko yipada pupọ. O tun ni awọn disiki ti o lo magnetization lati tọju data, ati pe awọn ẹrọ wa lati ka/kọ data yẹn. Yipada Kanna, ati ki o lagbara pupọ, ni iye data ti o le wa ni ipamọ lori wọn.
Ni 1987 o ṣee ṣe fun bi $350; Loni o le ra 14 TB: in 700 000 igba iwọn didun.
A yoo wo ẹrọ kan ti kii ṣe iwọn kanna, ṣugbọn tun dara nipasẹ awọn iṣedede ode oni: 3,5-inch HDD Seagate Barracuda 3 TB, ni pataki, awoṣe , sina fun awọn oniwe- и . Wakọ ti a nkọ ti ku tẹlẹ, nitorinaa eyi yoo dabi autopsy ju ẹkọ anatomi lọ.
Awọn olopobobo ti dirafu lile ti wa ni simẹnti irin. Awọn ipa inu ẹrọ lakoko lilo lọwọ le jẹ ohun to ṣe pataki, nitorinaa irin ti o nipọn ṣe idiwọ atunse ati gbigbọn ọran naa. Paapaa awọn HDD 1,8-inch kekere lo irin bi ohun elo ile, ṣugbọn wọn nigbagbogbo ṣe lati aluminiomu kuku ju irin nitori wọn nilo lati jẹ ina bi o ti ṣee.
Titan awakọ naa, a rii igbimọ Circuit ti a tẹjade ati awọn asopọ pupọ. Asopọ ti o wa ni oke igbimọ naa ni a lo fun ọkọ ayọkẹlẹ ti o yiyi awọn disiki naa, ati isalẹ mẹta (lati osi si otun) jẹ awọn pinni jumper ti o gba ọ laaye lati tunto drive fun awọn atunto kan, SATA (Serial ATA) asopọ data. , ati asopọ agbara SATA kan.
Serial ATA akọkọ han ni 2000. Ninu awọn kọnputa tabili, eyi ni eto boṣewa ti a lo lati so awọn awakọ pọ si iyoku kọnputa naa. Sipesifikesonu kika ti ṣe ọpọlọpọ awọn atunyẹwo, ati pe a nlo ẹya 3.4 lọwọlọwọ. Oku dirafu lile wa jẹ ẹya agbalagba, ṣugbọn iyatọ jẹ PIN kan nikan ni asopo agbara.
Ni awọn asopọ data, o ti lo lati gba ati gba data. : Pinni A + ati A- ti wa ni lilo fun gbigbe ilana ati data si dirafu lile, ati awọn pinni B wa fun gba wọnyi awọn ifihan agbara. Lilo awọn olutọsọna so pọ ni pataki dinku ipa ti ariwo itanna lori ifihan agbara, afipamo pe ẹrọ naa le ṣiṣẹ ni iyara.
Ti a ba soro nipa agbara, a ri pe awọn asopo ni o ni a bata ti awọn olubasọrọ ti kọọkan foliteji (+3.3, +5 ati +12V); sibẹsibẹ, ọpọlọpọ ninu wọn ko lo nitori HDD ko nilo agbara pupọ. Awoṣe Seagate pato yii nlo kere ju 10 Wattis labẹ fifuye lọwọ. Awọn olubasọrọ ti o samisi PC ti wa ni lilo fun gbigba agbara: Ẹya ara ẹrọ yii ngbanilaaye lati yọkuro ati so dirafu lile pọ lakoko ti kọnputa tẹsiwaju lati ṣiṣẹ (eyi ni a pe gbona swapping).
Olubasọrọ pẹlu PWDIS tag faye gba dirafu lile, ṣugbọn iṣẹ yii ni atilẹyin nikan lati ẹya SATA 3.3, nitorinaa ninu kọnputa mi o jẹ laini agbara + 3.3V miiran. Ati pin ti o kẹhin, ti a samisi SSU, sọ fun kọnputa nirọrun boya dirafu lile ṣe atilẹyin imọ-ẹrọ alayipo lẹsẹsẹ. staggered omo ere soke.
Ṣaaju ki kọnputa to le lo wọn, awọn awakọ inu ẹrọ naa (eyiti a yoo rii laipẹ) gbọdọ yi soke si iyara ni kikun. Ṣugbọn ti o ba wa ọpọlọpọ awọn dirafu lile ti a fi sii ninu ẹrọ, lẹhinna ibeere agbara igbakana lojiji le ṣe ipalara eto naa. Diėdiė yiyi awọn spindles patapata yọkuro iṣeeṣe iru awọn iṣoro bẹ, ṣugbọn iwọ yoo ni lati duro fun iṣẹju diẹ ṣaaju ki o to ni iwọle ni kikun si HDD.
Nipa yiyọ awọn Circuit ọkọ, o ti le ri bi o ti sopọ si awọn irinše inu awọn ẹrọ. HDD ko edidi, laisi awọn ẹrọ ti o ni awọn agbara ti o tobi pupọ - wọn lo helium dipo afẹfẹ nitori pe o kere pupọ ati pe o ṣẹda awọn iṣoro diẹ ninu awọn awakọ pẹlu nọmba nla ti awọn disiki. Ni apa keji, ko yẹ ki o ṣafihan awọn awakọ aṣa si agbegbe ṣiṣi.
Ṣeun si lilo iru awọn asopọ, nọmba awọn aaye iwọle nipasẹ eyiti eruku ati eruku le wọ inu awakọ ti dinku; iho kan wa ninu ọran irin (aami funfun nla ni igun apa osi isalẹ ti aworan) ti o fun laaye titẹ ibaramu lati wa ninu.
Ni bayi ti o ti yọ PCB kuro, jẹ ki a wo ohun ti o wa ninu. Awọn eerun akọkọ mẹrin wa:
- LSI B64002: Chip oludari akọkọ ti o ṣe ilana awọn ilana, gbigbe awọn ṣiṣan data sinu ati ita, ṣe atunṣe awọn aṣiṣe, ati bẹbẹ lọ.
- Samsung K4T51163QJ: 64 MB DDR2 SDRAM ti wa ni aago ni 800 MHz, ti a lo fun fifipamọ data
- Dan MCKXL: idari motor ti o spins awọn disiki
- Winbond 25Q40BWS05: 500 KB ti iranti filasi ni tẹlentẹle ti a lo lati tọju famuwia awakọ naa (diẹ bi BIOS ti kọnputa)
Awọn paati PCB ti awọn oriṣiriṣi HDD le yatọ. Tobi titobi beere diẹ kaṣe (julọ igbalode ibanilẹru le ni soke si 256 MB DDR3), ati awọn ifilelẹ ti awọn ërún oludari le jẹ kekere kan diẹ fafa ni aṣiṣe mu, sugbon ìwò awọn iyato ti wa ni ko ti nla.
Ṣiṣii awakọ naa rọrun, kan ṣii awọn boluti Torx diẹ ati voila! A wa ninu ...
Fun wipe o gba soke awọn olopobobo ti awọn ẹrọ, wa akiyesi ti wa ni lẹsẹkẹsẹ kale si awọn ti o tobi irin Circle; o rọrun lati ni oye idi ti a pe awọn awakọ disk. O tọ lati pe wọn awọn awopọ; wọn ṣe gilasi tabi aluminiomu ati ti a bo pẹlu awọn ipele pupọ ti awọn ohun elo oriṣiriṣi. Wakọ 3TB yii ni awọn platters mẹta, itumo 500GB yẹ ki o wa ni ipamọ ni ẹgbẹ kọọkan ti platter kan.
Aworan naa jẹ eruku pupọ, iru awọn awo idọti ko baamu deede ti apẹrẹ ati iṣelọpọ ti o nilo lati ṣe wọn. Ninu apẹẹrẹ HDD wa, disiki aluminiomu funrararẹ jẹ 0,04 inch (1 mm) nipọn, ṣugbọn didan si iru iwọn ti apapọ giga ti awọn iyapa lori dada jẹ kere ju 0,000001 inch (isunmọ 30 nm).
Layer mimọ jẹ 0,0004 inches (10 microns) jin nikan ati pe o ni awọn fẹlẹfẹlẹ pupọ ti awọn ohun elo ti a fi sori irin naa. Ohun elo ti wa ni lilo tele mi , ngbaradi disk fun awọn ohun elo oofa ipilẹ ti a lo lati tọju data oni-nọmba.
Ohun elo yii jẹ deede alloy cobalt eka ati pe o ni awọn iyika concentric, ọkọọkan isunmọ 0,00001 inches (isunmọ 250 nm) fife ati 0,000001 inches (25 nm) jin. Ni ipele bulọọgi, awọn ohun elo irin ṣe awọn irugbin ti o jọra si awọn nyoju ọṣẹ lori oju omi.
Ọkà kọọkan ni aaye oofa tirẹ, ṣugbọn o le yipada ni itọsọna ti a fun. Pipọpọ iru awọn aaye ni abajade ni awọn die-die data (0s ati 1s). Ti o ba fẹ lati ni imọ siwaju sii nipa koko yii, lẹhinna ka Ile-ẹkọ giga Yale. Awọn ideri ipari jẹ Layer ti erogba fun aabo, ati lẹhinna polima lati dinku ikọlu olubasọrọ. Papọ wọn ko ju 0,0000005 inches (12 nm) nipọn.
Laipẹ a yoo rii idi ti awọn wafers gbọdọ jẹ iṣelọpọ si iru awọn ifarada ti o muna, ṣugbọn o tun jẹ iyalẹnu lati mọ iyẹn O le di oniwun igberaga ti ẹrọ ti a ṣelọpọ pẹlu konge nanometer!
Sibẹsibẹ, jẹ ki a pada si HDD funrararẹ ki a wo kini ohun miiran ti o wa ninu rẹ.
Awọn ofeefee awọ fihan irin ideri ti o labeabo fastens awo si awọn spindle wakọ ina motor - ẹya ina drive ti o n yi awọn disiki. Ninu HDD yii wọn n yi ni igbohunsafẹfẹ 7200 rpm (awọn iyipada / min), ṣugbọn ni awọn awoṣe miiran wọn le ṣiṣẹ losokepupo. Awọn awakọ ti o lọra ni ariwo kekere ati agbara agbara, ṣugbọn tun iyara kekere, lakoko ti awọn awakọ yiyara le de awọn iyara ti 15 rpm.
Lati dinku ibajẹ ti o ṣẹlẹ nipasẹ eruku ati ọrinrin afẹfẹ, lo àlẹmọ recirculation (alawọ ewe square), gbigba awọn patikulu kekere ati didimu wọn inu. Afẹfẹ ti a gbe nipasẹ yiyi ti awọn apẹrẹ ṣe idaniloju ṣiṣan igbagbogbo nipasẹ àlẹmọ. Loke awọn disiki ati lẹgbẹẹ àlẹmọ wa ọkan ninu awọn mẹta separators awo: ṣe iranlọwọ lati dinku awọn gbigbọn ati ṣetọju ṣiṣan afẹfẹ bi o ti ṣee ṣe.
Ni apa osi oke ti aworan naa, onigun buluu naa tọkasi ọkan ninu awọn oofa igi titi ayeraye meji. Wọn pese aaye oofa ti o nilo lati gbe paati ti a tọka si ni pupa. Jẹ ki a ya awọn alaye wọnyi sọtọ lati rii wọn dara julọ.
Ohun ti o dabi alemo funfun jẹ àlẹmọ miiran, eyi nikan ni o ṣe asẹ awọn patikulu ati awọn gaasi ti o wọ lati ita nipasẹ iho ti a rii loke. Irin spikes ni ori ronu levers, lori eyiti wọn wa ka-kọ olori dirafu lile. Wọn gbe ni iyara nla ni oju awọn awo (oke ati isalẹ).
Wo yi fidio da nipa lati wo bi wọn ti yara to:
Apẹrẹ ko lo ohunkohun bi ; Lati gbe awọn lefa, itanna kan ti wa ni kọja nipasẹ kan solenoid ni mimọ ti awọn lefa.
Ni gbogbogbo wọn pe wọn , nitori wọn lo ilana kanna ti a lo ninu awọn agbohunsoke ati awọn microphones lati gbe awọn membran. Ti isiyi n ṣe agbejade aaye oofa ni ayika wọn, eyiti o dahun si aaye ti o ṣẹda nipasẹ awọn oofa igi yẹ.
Maṣe gbagbe pe awọn orin data kekere, nitorina ipo awọn apa gbọdọ jẹ kongẹ pupọ, gẹgẹ bi ohun gbogbo miiran ninu awakọ naa. Diẹ ninu awọn awakọ lile ni awọn lefa ipele-pupọ ti o ṣe awọn ayipada kekere ni itọsọna ti apakan kan ti gbogbo lefa naa.
Diẹ ninu awọn dirafu lile ni awọn orin data ti o ni lqkan kọọkan miiran. Imọ ọna ẹrọ yii ni a npe ni (igbasilẹ oofa shingled), ati awọn ibeere rẹ fun deede ati ipo (iyẹn, lati lu aaye kan nigbagbogbo) paapaa ti o muna.
Ni ipari pupọ ti awọn apa awọn ori kika kika ti o ni imọlara pupọ wa. HDD wa ni awọn platters 3 ati awọn ori 6, ati ọkọọkan wọn iwẹ loke awọn disk bi o ti n yi. Lati ṣaṣeyọri eyi, awọn ori ti daduro lori awọn ila tinrin ti irin.
Ati pe nibi a le rii idi ti apẹẹrẹ anatomical wa ti ku - o kere ju ọkan ninu awọn ori di alaimuṣinṣin, ati ohunkohun ti o fa ibajẹ ibẹrẹ tun tẹ ọkan ninu awọn apá naa. Gbogbo paati ori jẹ kekere pe, bi o ti le rii ni isalẹ, o ṣoro pupọ lati gba aworan ti o dara pẹlu kamẹra deede.
Sibẹsibẹ, a le ya awọn ẹya ara ẹni kọọkan lọtọ. Bulọọki grẹy jẹ apakan ti iṣelọpọ pataki ti a pe ni "slider": Bi disiki ti n yi labẹ rẹ, ṣiṣan afẹfẹ ṣẹda gbigbe, gbe ori soke kuro ni oju. Ati pe nigba ti a ba sọ “awọn gbigbe,” a tumọ si aafo ti o jẹ 0,0000002 inches ni fifẹ, tabi kere si 5 nm.
Eyikeyi siwaju, ati awọn ori kii yoo ni anfani lati ṣe idanimọ awọn ayipada ninu awọn aaye oofa ti orin naa; ti o ba ti awọn ori won eke lori dada, won yoo nìkan họ awọn ti a bo. Eyi ni idi ti o nilo lati ṣe àlẹmọ afẹfẹ inu apoti awakọ: eruku ati ọrinrin lori dada ti awakọ naa yoo fọ awọn ori ni irọrun.
“polu” irin kekere kan ni opin ori ṣe iranlọwọ pẹlu aerodynamics gbogbogbo. Sibẹsibẹ, lati wo awọn apakan ti o ṣe kika ati kikọ, a nilo fọto ti o dara julọ.
Ni aworan yii ti dirafu lile miiran, awọn ẹrọ kika/kọ wa labẹ gbogbo awọn asopọ itanna. Gbigbasilẹ ti wa ni ošišẹ ti awọn eto (fimu fiimu tinrin, TFI), ati kika - ẹrọ (tunneling magnetoresistive ẹrọ, TMR).
Awọn ifihan agbara ti a ṣe nipasẹ TMR ko lagbara ati pe o gbọdọ kọja nipasẹ ampilifaya lati mu awọn ipele pọ si ṣaaju fifiranṣẹ. Chip lodidi fun eyi wa nitosi ipilẹ ti awọn lefa ni aworan ni isalẹ.
Gẹgẹbi a ti sọ ninu ifihan si nkan naa, awọn paati ẹrọ ati ipilẹ iṣẹ ti dirafu lile ti yipada diẹ ni awọn ọdun. Pupọ julọ, imọ-ẹrọ ti awọn orin oofa ati awọn ori kika kika ti ni ilọsiwaju, ṣiṣẹda awọn orin dín ati ipon, eyiti o yori si ilosoke ninu iye alaye ti o fipamọ.
Sibẹsibẹ, awọn dirafu lile ẹrọ ni awọn idiwọn iyara to han gbangba. Yoo gba akoko lati gbe awọn lefa lọ si ipo ti o fẹ, ati pe ti data ba tuka kaakiri awọn orin oriṣiriṣi lori awọn apẹrẹ oriṣiriṣi, lẹhinna awakọ naa yoo lo awọn microseconds pupọ ni wiwa awọn die-die.
Ṣaaju ki o to lọ si iru awakọ miiran, jẹ ki a tọka iyara isunmọ ti HDD aṣoju kan. A lo ala-ilẹ lati akojopo awọn dirafu lile :
Ni igba akọkọ ti meji ila tọkasi awọn nọmba ti MB fun keji nigba ti sise lesese (gun, lemọlemọfún akojọ) ati ID (awọn iyipada jakejado gbogbo drive) Say ati ki o Levin. Laini atẹle fihan iye IOPS, eyiti o jẹ nọmba awọn iṣẹ I/O ti a ṣe ni iṣẹju-aaya kọọkan. Laini ti o kẹhin ṣe afihan lairi apapọ (akoko ni awọn iṣẹju-aaya) laarin gbigbe kika tabi iṣẹ kikọ ati gbigba awọn iye data.
Ni gbogbogbo, a tiraka lati rii daju wipe awọn iye ni akọkọ mẹta ila ni o wa tobi bi o ti ṣee, ati ni awọn ti o kẹhin ila bi kekere bi o ti ṣee. Maṣe yọ ara rẹ lẹnu nipa awọn nọmba funrara wọn, a yoo kan lo wọn fun lafiwe nigba ti a ba wo iru awakọ miiran: awakọ ipinlẹ ri to.
orisun: www.habr.com