Данные с поверхности диска считываются непосредственно магнитной
головкой. На первый взгляд, принцип действия магнитных головок
винчестера мало чем отличается от тех, что в обычном магнитофоне.
Действительно, при записи головка создает магнитное поле, намагничивая
тем самым участок диска - при считывании же, наоборот, поле диска
возбуждает сигнал в головке.
Однако магнитным головкам винчестера приходится
работать с гораздо большей скоростью, нежели магнитофонным. Поэтому их
разработчики столкнулись с необходимостью создания очень тесного
контакта между ними и поверхностью носителя. Выход нашли довольно
оригинальный - головки "посадили" на воздушную подушку! Все гениальное
просто - при вращении дисков внутри корпуса возникает воздушный поток,
который, собственно, и приподнимает головки над поверхностью. Однако,
такая конструкция требует парковки головок - перемещения их за пределы
рабочей области диска (landing zone) во время выключения компьютера.
Ведь когда винчестер выключается, диски останавливаются,
соответственно исчезает магнитный поток и головки "падают" на
поверхность. Поэтому головки нужно отвести в нерабочую область.
Пользователи "со стажем", наверное, еще помнят времена, когда перед
выключением компьютера приходилось запускать специальную парковочную
программу. Теперешним пользователям повезло куда больше - в
современных моделях все происходит автоматически.
Однако научить "летать" головки мало, надо еще
позаботиться об их устройстве - ведь они должны обеспечивать
качественную запись и считывание сигнала. Раньше чаще всего применяли
индуктивные головки, обладавшие крупным недостатком - сигнал,
снимаемый с них, сильно зависел от скорости вращения диска.
Сегодня в арсенале разработчиков появились уникальные
полупроводниковые материалы с так называемым гигантским
магниторезистивным эффектом - при небольших изменениях магнитного поля
резко изменяется электрическое сопротивление материала. ВMRH
(Magneto-Resistive Heads) отсутствуют недостатки, присущие индуктивным
головкам, поэтому их начали широко применять для чтения данных. Для
записи, к сожалению, они непригодны.
Заметьте, что современные приводы содержат несколько
магнитных головок - как правило, по одной на каждую сторону каждого
диска. Управлять и следить за всем этим совсем непросто - для подобных
целей в винчестере есть отдельное устройство, которое называется
Позиционер (head positioner)
От того, насколько оперативно позиционер справляется
со своими функциями, в немалой степени зависит общая скорость работы
привода. Важнейший параметр - время позиционирования головок (seek
time) - во многом зависит именно от этого модуля.
Позиционер состоит из длинных тонких несущих и
управляющего электромагнитного привода. Такую систему называют
коромыслом. Обмотку привода окружает статор - неподвижный магнит.
Когда по обмотке проходит ток - необходимой величины и полярности -
коромысло совершает поворот в ту или иную сторону. Подобного рода
устройства называют поворотными - головки в них перемещаются по дуге
от центра диска к периферии.
Встречаются и линейные позиционеры, позволяющие
перемещать головки не по дуге, а по радиусу диска. Несмотря на
некоторые преимущества этой конструкции, из-за большой инерционности,
низкой устойчивости к ударам и вибрациям линейные позиционеры не
получили широкого распространения.