Жесткие диски являются самыми старыми механическими средствами хранения информации, пришедшими к нам из прошлого. Даже сам принцип ферромагнитного хранения информации, использовавшийся ранее повсеместно (магнитофонные бобины и кассеты, видеокассеты, дискеты) сейчас можно встретить, кроме дисков, пожалуй только в авиационных самописцах, но там своя грустная история.

Другой существенный изъян жестких дисков - наличие движущихся поверхностей, что во-первых, делает их шумными, во-вторых, приводит к повышению энергопотребления, в-третьих - снижает надежность. Но, так или иначе - ситуация сродни использованию углеводородов в автомобильной промышленности - все согласны, это вредно, дорого и неэффективно, но все равно используют.

Так или иначе, жестким дискам место на свалке истории и диски SSD их успешно заменяют. Пока же рассмотрим, как устроен обычный современный жесткий диск.

Что внутри жесткого диска HDD

Мы будем рассматривать жесткий диск производства Toshiba объемом 80 Гб. Диск достаточно дешевый и ненадежный, но широко использовался в OEM поставках ноутбуков, в частности IBM, Lenovo, Toshiba, Dell.

Для вскрытия жесткого диска обычно достаточно открутить несколько шурупов на его крышке. Обычно один из шурупов закрыт предохраняющей наклейкой, напоминающей о том, что вскрытие диска лишает гарантии.

Внимание!! Вскрытие гермоблока HDD не только лишит вас гарантии на диск, но и гарантированно приведет к его повреждению.

Еще не так давно магнитные пластины дисков были коричневыми, поскольку основное покрытие на них сформировано полимером с добавкой частичек железа. От данной технологии к настоящему времени отказались. Обычно диски изготавливаются из алюминия или его сплавов, но некоторые производители, изготовляют пластины дисков, как бы это не показалось странным, из стекла.

Справа в углу видно пакетик рециркуляционного фильтра. Его задача улавливать частички магнитного слоя, которые попадают в воздух при случайном соприкосновении с головками вследствие ударов. Это как раз тот случай, когда на диске появляются bad-блоки - секторы диска, чтение информации из которых затруднено или невозможно.

Головки не скользят по поверхности, а парят на тонкой воздушной подушке. Когда жесткий диск не в рабочем состоянии головки запаркованы и лежат на специальной дорожке у центра. Когда диск начинает раскручиваться, то увлекает за собой воздух, и когда частота вращения достаточна для создания воздушной подушки то головки «взлетают» и включаются в работу. При выключении процесс обратный – головки отводятся в зону парковки где могут безболезненно приземлиться, не повредив данные.

Гермоблок жестких дисков обычно не герметичен, но выполнен так, что бы в него не могла проникнуть даже мелкодисперсная пыль. Обратите внимание, что для подключения головок с коромыслом применена контактная площадка, которая изнутри защищена силиконовой прокладкой. Данный вариант более надежен, чем плоский шлейф, заведенный под уплотнитель в диске выше.

 

 

На крышке мы видим уплотнитель и выступающий барометрический фильтр, служащий для выравнивания давления внутри и снаружи диска. Если этого не сделать то диск при нагреве будет сильно деформироваться. Пластины блестят как зеркало – магнитный слой на них получен напылением. Также видно рециркуляционный фильтр, блок парковки головок, коромысло с магнитной системой.

У данного жесткого диска коромысло в запаркованном состоянии фиксируется магнитом, что притягивает к себе железную нашлепку на хвосте. Головки же паркуются в стороне на специальной платформе. Шпиндель вращается 3х фазным бесколлекторным мотором. В случае, когда жесткий диск резко остается без питания, электроника переключает двигатель в режим генератора, и энергия вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, которая паркует головки.