Обзор внутреннего устройства жесткого диска на примере WD 1600js

Ни для кого не секрет, что на смену жестким дискам (HDD) идут более совершенные твердотельные накопители (SSD).

Пока еще последний хард не канул в лету мы решили разобрать один из них, чтобы посмотреть что у него внутри и поделится информацией с читателями блога. Wikipedia мы конечно вряд ли переплюнем, но надеемся,что наш пост покажется интересным.

Жёсткий диск или винчестер – устройство, предназначенное для хранения информации.

Винчестером был назван из-за каламбурного сходства названия вот с этой штукой (на фото).Внутреннее устройство жесткого диска - glazdik.ru

Сходство в том, что  у жесткого диска, на заре его существования, было 2 магнитных диска по 30 гигабайт. То есть 30Гб — 30Гб.

Патроны винчестер (не все) имеют калибр 30 сотых дюйма и вес порохового заряда 30 гран (не путать с граммами)

А теперь к теме.

В моем распоряжении оказался отработавший свое винчестер western digital wd1600js.

На его примере я покажу, что находится внутри жесткого диска.

Поехали! Все болты скручены. Один болт оказался под наклейкой 😉

Перед нами видны те самые магнитные диски, которых у первых моделей хардов было два.

Обратите внимание на крышку.  На неё  нанесён  герметик, замкнутый кольцом.

Объем корпуса диска сообщается с атмосферой через фильтр (на фото).

Фильтр приклеен через полимерную прокладку к крышке корпуса. Сам фильтр является «барометрическим». А отверстие в корпусе предназначено для выравнивания давления.

В отличие от старых моделей HDD, где фильтры приходилось менять, этот  не нуждается в замене  на всем протяжении срока эксплуатации. Выравнивать давление необходимо для  создания оптимальных условий работы считывающих головок. Потому как высота полета головки зависит от высоты над уровнем моря. Основная часть производства жёстких дисков сосредоточена в юго-восточной Азии, а эксплуатируются они по всему миру.


Внутренне устройство жесткого диска - glazdik.ru

Транспортировка первого жёсткого диска IBM 350 (1956 г.). Вес 971 кг. Емкость 3,5 Мб. Количество магнитных дисков 50 штук.

Не буду вас томить. Татам! А вот и содержимое коробочки — угольный фильтр.

Фильтр защищает атмосферу диска не только от пылевых загрязнителей, но и от газов и паров агрессивных жидкостей.

Вполне возможно использование жесткого диска в химической лаборатории. Например, по производству метамфетамина (Breaking bad).

Фильтр состоит из нескольких отрезков слоёного материла. Каждый отрезок представляет собой сандвич из двух полосок волокнистого материала (предположительно, органической природы), а между ними активированный уголь.

Вот она, угольная крошка.

Теперь перейдем к содержимому HDA (Hard disc Asembly).

Беглый осмотр  выявил некоторый дефект на глянцевой поверхности верхнего магнитного диска.

Чем он вызван,   понять  сложно, но это  не царапина. Поверхность дефекта гладкая. Хотя это совсем другая история.

Что содержит в себе HDA?

  1. Ось шпинделя и прижимная шайба
  2. Поворотная рамка позиционера
  3. Шлейф коммутатора предусилителя блока головок.
  4. Устройство парковки головок
  5. Магнитный элемент катушки актуатора
  6. Магнитная пластина (диск)
  7. Фильтр внутренний атмосферы
Теперь немного подробностей.

Ось шпинделя и прижимная шайба являются частью системы вращения магнитных пластин.

Она состоит из (слева на право): электродвигатель, прижимная шайба, две прокладочных шайбы.

Нижний магнитный диск укладывается на ротор двигателя,  затем шайба.

Затем  накладывается средний магнитный диск, который тоже перекрывается прокладочной шайбой.

Затем накладывается верхний магнитный диск.

Завершает конструкцию прижимная шайба, которая фиксируется к ротору двигателя  шестью болтами с пятигранной головкой.

В процессе работы HDD всю эту конструкцию электродвигатель вращает  со скоростью заявленной изготовителем.

В нашем случае это 7200 оборотов/мин.

Идем далее. Перед нами предстает комплекс  считывания и записи информации.

Комплекс представлен блоком считывающих головок и коммутатором предусилителя.

Крепится комплекс к HDA через подшипник (на фото удерживается пинцетом).

Подшипник фиксируется одним болтом к держателю головок.

Принцип действия этого механизма аналогичен работе считывающей головки в проигрывателе виниловых дисков. Только в нашем случае головка активно перемещается по радиусу магнитной пластины.

Перемещение происходит благодаря соленоиду.

И двум магнитам.

Отмечу что магниты эти, несмотря на свои размеры, облагают значительной силой. Смотрите сами.

Вес каждого блина 1кг. На снимке их несколько 🙂

Заслуживает внимание и это простое устройство для парковки головок

Оно представляет собой пластиковый каркас, содержащий в себе цилиндр-магнит. Когда встает  необходимость запарковать считывающие головки, магнит притягивает металлический хвостовик держателя головок (на фото)  в крайнее (парковочное) положение.

А вот и само вместилище битов и гигабайтов!  Встречайте магнитные пластины. Как я и говорил, у нас их 3 штуки. Устроены они очень просто – отшлифованный до блеска металлический диск. Очень чувствительный к потожировым выделениям человека – пачкается очень сильно.

А это контроллерная плата винчестера. Именно она, тут всем непосредственно и заправляет. Конечно не без участия большого брата.

Плату покрывает поролоновая прокладка. Она имеет большие и малые вдавления от микроконтроллеров резисторов и транзисторов, смонтированных на поверхности платы. Иногда такие прокладки могут обладать теплопроводными свойствами для охлаждения элементов платы.

Эта часть знакома большинству. Набор интерфейсов коммуникации и питания. Он примечателен тем, что является представителем гибридной серии.

Совмещающей в себе два разъёма питания  legacy и разъём sata (SATA Power). Это сделано для максимальной совместимости жёсткого диска при использовании совместно с блоками питания, не имевших SATA Power  разъема. Напомню, спецификация sata была представлена в начале 2003 года.

А фото внизу (в сравнении с SD картой) второй фильтрующий элемент диска, предназначенный для фильтрации внутренней атмосферы диска.

Фильтрации от чего?  Диск собирается в условиях малой запыленности и связан с внешней атмосферой через угольный фильтр. Ответ таков: в процессе взлета и посадки магнитных головок, происходит осыпание частиц метала.

Что касается корпуса – это алюминиевое, литое фрезерованное изделие. Сконструированное по всем законам инженерной мысли. С техническими отверстиями, резьбами различного шага и ребрами жесткости. Почему алюминий – из-за высокой теплоемкости.  Хорошо поглощает и рассеивает тепловую энергию.

Вот из чего состоит жесткий диск.

04.05.2013   Рубрики: Hardware Тэги: |

Поделитесь статьей

Вы тут (типа навигация): IT - блог » Hardware » Обзор внутреннего устройства жесткого диска на примере WD 1600js

Скопировано в буфер обмена

Обратная связь