Навигация
2.3 Пристрій диска
Типовий вінчестер складається з гермоблока і плати електроніки. У гермоблокові розміщені всі механічні частини, на платі – вся електроніка, що управляє, за винятком передпідсилювача, розміщеного усередині гермоблока в безпосередній близькості від головок.
Під дисками розташований двигун – плоский, як в floppy-дисководах, або вбудований в шпиндель дискового пакету. При обертанні дисків створюється сильний потік повітря, яке циркулює по периметру гермоблока і постійно очищається фільтром, встановленим на одній з його сторін.
Ближче до роз'ємів, з лівої або правої сторони від шпинделя, знаходиться поворотний позиціонер, дещо баштовий кран, що нагадує по вигляду: з одного боку осі, знаходяться звернені до дисків тонкі, довгі і такі, що легко несуть магнітних головок, а з іншою – короткий і масивніший хвостовик з обмоткою електромагнітного приводу. При поворотах коромисла позиціонера головки здійснюють рух по дузі між центром і периферією дисків. Кут між осями позиціонера і шпинделя підібраний разом з відстанню від осі позиціонера до головок так, щоб вісь головки при поворотах якомога менше відхилялася від дотичної доріжки.
У попередніх моделях коромисло було закріплено на осі крокового двигуна, і відстань між доріжками визначалася величиною кроку. У сучасних моделях використовується так званий лінійний двигун, який не має якої-небудь дискретності, а установка на доріжку проводиться по сигналах, записаних на дисках, що дає значне збільшення точності приводу і щільності запису на дисках.
Обмотку позиціонера оточує статор, що є постійним магнітом. При подачі в обмотку струму певної величини і полярності коромисло починає повертатися у відповідну сторону з відповідним прискоренням; динамічно змінюючи струм в обмотці, можна встановлювати позиціонер в будь-яке положення. Така система приводу одержала назву Voice Coil (звукова котушка) – по аналогії з дифузором гучномовця.
На хвостовику звичайно розташована так звана магнітна клямка – маленький постійний магніт, який при крайньому внутрішньому положенні головок (landing zone – посадочна зона) притягується до поверхні статора і фіксує коромисло в цьому положенні. Це так зване парковочне положення головок, які при цьому лежать на поверхні диска, стикаючись з нею. У ряді дорогих моделей (звичайно SCSI) для фіксації позиціонера передбачений спеціальний електромагніт, якір якого у вільному положенні блокує рух коромисла. У посадочній зоні дисків інформація не записується.
У вільному просторі, що залишився, розміщений передпідсилювач сигналу, знятого з головок, і їх комутатор. Позиціонер сполучений з платнею передпідсилювача гнучким стрічковим кабелем, проте в окремих вінчестерах (зокрема – деякі моделі Maxtor AV) живлення обмотки підведене окремими одножильними дротами, які мають тенденцію ламатися при активній роботі. Гермоблок заповнений звичайним знепиленим повітрям під атмосферним тиском. У кришках гермоблоків деяких вінчестерів спеціально робляться невеликі вікна, заклеєні тонкою плівкою, які служать для вирівнювання тиску всередині і зовні. У ряді моделей вікно закривається повітропроникним фільтром. У одних моделей вінчестерів осі шпинделя і позиціонера закріплені тільки в одному місці – на корпусі вінчестера, у інших вони додатково кріпляться гвинтами до кришки гермоблока. Другі моделі чутливіші до мікродеформації при кріпленні – досить сильного затягування кріпильних гвинтів, щоб виник неприпустимий перекіс осей. У ряді випадків такий перекіс може стати важкооборотним або необоротним зовсім. Платня електроніки – знімається, підключається до гермоблоку через один-два роз'єми різної конструкції. На платні розташовані основний процесор вінчестера, ПЗП з програмою, робоче ОЗУ, яке звичайно використовується і як дисковий буфер, цифровий сигнальний процесор (DSP) для підготовки записуваних і обробки лічених сигналів, і інтерфейсна логіка. На одних вінчестерах програма процесора повністю зберігається в ПЗП, на інших певна її частина записана в службовій області диска. На диску також можуть бути записані параметри накопичувача (модель, серійний номер і т.п.). Деякі вінчестери зберігають цю інформацію в електрично репрограмуючим ПЗП (EEPROM).
Багато вінчестерів мають на платні електроніки спеціальний технологічний інтерфейс з роз'ємом, через який за допомогою стендового устаткування можна виконувати різні сервісні операції з накопичувачем - тестування, форматування, перепризначення дефектних ділянок і т.п. У сучасних накопичувачів марки Conner технологічний інтерфейс виконаний в стандарті послідовного інтерфейсу, що дозволяє підключати його через адаптер до алфавітно-цифрового терміналу або COM-порту комп'ютера. У ПЗП записана так звана тест-моніторна система (ТМОС), яка сприймає команди, що подаються з терміналу, виконує їх і виводить результати назад на термінал. Ранні моделі вінчестерів, як і гнучкі диски, виготовлялися з чистими магнітними поверхнями; первинна розмітка (форматування) проводилася споживачем по його розсуду, і могла бути виконана будь-яка кількість раз. Для сучасних моделей розмітка проводиться в процесі виготовлення; при цьому на диски записується сервоінформація – спеціальні мітки, необхідні для стабілізації швидкості обертання, пошуку секторів і стеження за положенням головок на поверхнях. Не так давно для запису сервоінформації використовувалася окрема поверхня (dedicated – виділена), по якій настроювалися головки всієї решти поверхонь. Така система вимагала високої жорсткості кріплення головок, щоб між ними не виникало розбіжностей після початкової розмітки. Нині сервоінформація записується в проміжках між секторами (embedded – вбудована), що дозволяє збільшити корисну місткість пакету і зняти обмеження на жорсткість рухомої системи. У деяких сучасних моделях застосовується комбінована система стеження – вбудована сервоінформація в поєднанні з виділеною поверхнею; при цьому груба настройка виконується по виділеній поверхні, а точна – по вбудованих мітках.
Оскільки сервоінформація є опорною розміткою диска, контролер вінчестера не в змозі самостійно відновити її у разі псування. При програмному форматуванні такого вінчестера можливий тільки перезапис заголовків і контрольних сум секторів даних.
При початковій розмітці і тестуванні сучасного вінчестера на заводі майже завжди виявляються дефектні сектори, які заносяться в спеціальну таблицю перепризначення. При звичайній роботі контроллер вінчестера підміняє ці сектори резервними, які спеціально оставляються для цієї мети на кожній доріжці, групі доріжок або виділеній зоні диска. Завдяки цьому новий вінчестер створює видимість повної відсутності дефектів поверхні, хоча насправді вони є майже завжди.
При включенні живлення процесор вінчестера виконує тестування електроніки, після чого видає команду включення двигуна, шпинделя. Досягши деякої критичної швидкості обертання щільність захоплюваного поверхнями дисків повітря стає достатньої для подолання сили притиску головок до поверхні і підняття їх на висоту від доль до одиниць мікрон над поверхнями дисків – головки "спливають". З цієї миті і до зниження швидкості нижче за критичну головку "висять" на повітряній подушці і абсолютно не стосуються поверхонь дисків.
Після досягнення дисками швидкості обертання, близької номінальної (звичайно – 3600, 4500, 5400 або 7200 об/хв) головки виводяться із зони парковки і починається пошук сервоміток для точної стабілізації швидкості обертання. Потім виконується прочитування інформації із службової зони – зокрема, таблиці перепризначення дефектних ділянок.
На завершення ініціалізації виконується тестування позиціонера шляхом перебору заданої послідовності доріжок – якщо воно проходить успішно, процесор виставляє на інтерфейс ознаку готовності і переходить в режим роботи по інтерфейсу.
Під час роботи постійно працює система стеження за положенням головки на диску: з безперервно прочитуваного сигналу виділяється сигнал розузгодження, який подається в схему зворотного зв'язку, що управляє струмом обмотки позиціонера. В результаті відхилення головки від центру доріжки в обмотці виникає сигнал, прагнучий повернути її на місце.
Для узгодження швидкостей потоків даних - на рівні прочитування/запису і зовнішнього інтерфейсу – вінчестери мають проміжний буфер, часто помилково званий кешем, об'ємом звичайно в декілька десятків або сотень кілобайт. У ряді моделей (наприклад, Quantum) буфер розміщується в загальному робочому ОЗУ, куди спочатку завантажується оверлейна частина мікропрограми управління, чому дійсний об'єм буфера виходить меншим, ніж повний об'єм ОЗУ (80-90 кб при ОЗУ 128 кб у Quantum). У інших моделей (Conner, Caviar) ОЗУ буфера і процесора зроблені роздільними.
При відключенні живлення процесор, використовуючи енергію, що залишилася в конденсаторах платні або витягуючи її з обмоток двигуна, який при цьому працює як генератор, видає команду на установку позиціонера в парковочне положення, яка встигає виконатися до зниження швидкості обертання нижче за критичну. У деяких вінчестерах (Quantum) цьому сприяє поміщене між дисками підпружинене коромисло, що постійно випробовує тиск повітря. При ослабленні повітряного потоку коромисло додатково штовхає позиціонер в парковочне положення, де той фіксується клямкою. Руху головок у бік шпинделя сприяє також доцентрова сила, що виникає із-за обертання дисків.
Похожие работы
... , які читаються спеціальними засобами. Прикладом таких носіїв можуть бути перепустки працівників, які використовуються в автоматизованих системах табельного обліку, обладнаних комплексом технічних засобів автоматизованої прохідної підприємства. Носіями результатної інформації можуть бути всі різновиди перфораційних та магнітних носіїв. Крім того, результатна інформація може бути виведена н
... та знизу ( нижній колонтитул ) у межах одного розділу або всього документа. Правильний вибір цієї інформації дає змогу читачеві краще орієнтуватися в документі. 5.4 Уведення інформації Інформаційна система маркетингу – це сукупність інформації, апаратно-програмних і технологічних засобів, засобів телекомунікацій, баз і банків даних, методів і процедур, персоналу управління, які реалізують ...
... якість і обсяги роботи будь-якої бібліотеки в значній мірі залежать від підбору книг, журналів та інших документів у її фонді. Саме ДФ є основою роботи бібліотеки. Саме вони визначають зміст, повноту і якість задоволення та розвитку ІП користувачів [Цимбалюк П.І. Інформаційний ресурс Бібліотеки. – Стратегічна основа її життєдіяльності [Електронний ресурс]. – Режим доступу: 56]. В інформаційному ...
... Отже, запропонований мною перелік носіїв (хоча це лише мала їх частина), а також матеріальних основ ще раз практично підтверджує, що неможна ототожнювати такі поняття, як “носій інформації” та “матеріальна основа документа” Висновки: У своєму дослідженні я розглянула різницю семантичного навантаження носія інформації та матеріальної основи документа. Так, носії містять інформацію про сам ...
0 комментариев