Все выпуски  

Серверы, сетевое оборудование, тесты, характеристики, советы Устройство жесткого диска




Сумма Технологий - Серверные Системы

информационно-аналитический электронный журнал
stss.3dn.ru

Вторник, 07 декабря 2010 года (1934 год – в СССР отменена карточная система на хлеб, муку и крупу)

Устройство жесткого диска

Цель этой статьи - описать устройство современного жёсткого диска, рассказать о его главных компонентах, показать, как они выглядят и называются. Кроме того, мы покажем связь между русскоязычной и англоязычной терминологиями, описывающими компоненты жестких дисков.

Для наглядности, разберём 3.5-дюймовый SATA диск. Это будет совершенно новый терабайтник Seagate ST31000333AS. Осмотрим нашего подопытного кролика.


жесткий диск

Зелёный текстолит с медными дорожками, разъемами питания и SATA называется платой электроники или платой управления (Printed Circuit Board, PCB). Она служит для управления работой жесткого диска. Чёрный алюминиевый корпус и его содержимое называется гермоблоком (Head and Disk Assembly, HDA), специалисты также называют его «банкой». Сам корпус без содержимого также называют гермоблоком (base).

Теперь снимем печатную плату и изучим размещённые на ней компоненты.


печатная плата

Первым в глаза бросается большой чип, расположенный посередине – микроконтроллер, или процессор (Micro Controller Unit, MCU). На современных жёстких дисках микроконтроллер состоит из двух частей – собственно центрального процессора (Central Processor Unit, CPU), который производит все вычисления, и канала чтения/записи (read/write channel) - особого устройства, преобразующего поступающий с головок аналоговый сигнал в цифровые данные во время операции чтения и кодирующий цифровые данные в аналоговый сигнал при записи. Процессор имеет порты ввода-вывода (IO ports) для управления остальными компонентами, расположенными на печатной плате, и передачи данных через SATA-интерфейс.

Чип памяти (memory chip) представляет собой обычную DDR SDRAM память. Объем памяти определяет размер кэша жёсткого диска. На этой печатной плате установлена память Samsung DDR объемом 32 Мб, что в теории даёт диску кэш в 32 Мб (и именно такой объём приводится в технических характеристиках жёсткого диска), но это не совсем верно. Дело в том, что память логически разделена на буферную память (кэш) и память прошивки. Процессору требуется некоторый объём памяти для загрузки модулей прошивки. Насколько нам известно, только Hitachi/IBM указывают действительный объём кэша в описании технических характеристик; относительно остальных дисков, об объёме кэша остаётся только гадать.

Следующий чип – контроллер управления двигателем и блоком головок, или «крутилка» (Voice Coil Motor controller, VCM controller). Кроме того, этот чип управляет вторичными источниками питания, расположенными на плате, от которых питается процессор и микросхема предусилителя-коммутатора (preamplifier, preamp), расположенная в гермоблоке. Это главный потребитель энергии на печатной плате. Он управляет вращением шпинделя и движением головок. Ядро VCM-контроллера может работать даже при температуре в 100° C.

Часть прошивки диска хранится во флэш-памяти. При подаче питания на диск микроконтроллер загружает содержимое флэш-чипа в память и приступает к исполнению кода. Без корректно загруженного кода, диск даже не пожелает раскручиваться. Если на плате отстутствует флэш-чип, значит, он встроен в микроконтроллер.

Датчик вибрации (shock sensor) реагирует на опасную для диска тряску и посылает сигнал об этом контроллеру VCM. Контроллер VCM немедленно паркует головки и может остановить вращение диска. Теоретически, такой механизм должен защищать диск от дополнительных повреждений, но на практике он не работает, так что не роняйте диски. На некоторых дисках датчик вибрации обладает повышенной чувствительностью, реагируя на малейшую вибрацию. Полученные с датчика данные позволяют контроллеру VCM корректировать движение головок. На таких дисках установлено как минимум два датчика вибрации.

На плате имеется ещё одно защитное устройство - ограничитель переходного напряжения (Transient Voltage Suppression, TVS). Он защищает плату от скачков напряжения. При скачке напряжения TVS перегорает, создавая короткое замыкание на землю. На этой плате установлено два TVS, на 5 и 12 вольт.

Теперь рассмотрим гермоблок.


гермоблок

Под платой находятся контакты мотора и головок. Кроме того, на корпусе диска имеется маленькое, почти незаметное отверстие (breath hole). Оно служит для выравнивания давления. Многие считают, что внутри жёсткого диска находится ваккум. На самом деле это не так. Это отверстие позволяет диску выровнять давление внутри и снаружи гермозоны. С внутренней стороны это отверстие прикрыто фильтром (breath filter), который задерживает частицы пыли и влаги.

Теперь заглянем внутрь гермозоны. Снимем крышку диска.


крышка винчестера

Сама крышка не представляет собой ничего интересного. Это просто кусок металла с резиновой прокладкой для защиты от пыли. Наконец, рассмотрим начинку гермозоны.


гермозона

Драгоценная информация хранится на металлических дисках, называемых также блинами или пластинами (platters). На фотографии вы видите верхний блин. Пластины изготавливаются из полированного алюминия или стекла и покрываются несколькими слоями различного состава, в том числе ферромагнитным веществом, на котором, собственно, и хранятся данные. Между блинами, а также над верхним из них, мы видим специальные пластины, называемыми разделителями или сепараторами (dampers or separators). Они нужны для выравнивания потоков воздуха и снижения акустических шумов. Как правило, их изготавливают из алюминия или пластика. Алюминиевые разделители успешнее справляются с охлаждением воздуха внутри гермозоны.

Вид блинов и сепараторов сбоку.


пластины винчестера

Головки чтения-записи (heads), устанавливаются на концах кронштейнов блока магнитных головок, или БМГ (Head Stack Assembly, HSA). Парковочная зона - это область, в которой должны находиться головки исправного диска, если шпиндель остановлен. У этого диска, парковочная зона расположена ближе к шпинделю, что видно на фотографии.


парковочная зона

На некоторых накопителях, парковка производится на специальных пластиковых парковочных площадках, расположенных за пределами пластин.

Артём Рубцов

Читать продолжение подробнее >>>


Последние публикации в разделе «Новости и обзоры»:


Обзор полезного программного обеспечения с возможностью скачать:

  • ApacheShell, 1.2
    Эта программа предназначена для помощи в управлении веб-сервером Apache 1.3.x. Определение каталога Apache из реестра и возможность указания каталога в командной строке Запуск Apache при старте программы и остановка при закрытии. В версии 1.2 добавлено несколько новых возможностей...
  • Lyris MailShield, 2.0
    Серверное приложение для блокировки спама. Изначально предлагает более 50 настраиваемых фильтров. Функции мониторинга...
  • CMail, 2.4.16
    Почтовый сервер для интернета и локальной сети. Доступ к почтовым ящикам может осуществляться как с помощью почтовых клиентов, так и интернет-броузера...
  • CProxy Server, 3.4.3
    Proxy и mail сервер для подключения локальной сети к интернет. Поддержка протоколов HTTP, HTTPS, HTTP FTP, FTP, Newsgroups, SOCKS и других. Firewall...
  • PPPshar Lite, 1.3
    Простой в использовании и настройке прокси-сервер, позволяющий использовать одно интернет-соединение (например, диал-ап через один модем) с нескольких компьютеров...

Новые темы форума для обсуждения

Серверы и серверное оборудование
  Тема Ответы Просмотры Автор темы Обновления
Двухпроцессорный сервак 2 59 Arifurafarm Сегодня, 11:24
Сообщение от: Arifurafarm
Нужна помощь
Помогите определиться с сервером
1 555 AK-47 24.11.2010, 08:20
Сообщение от: singletone
Арендованый сервер 1 75 ariftinia 24.11.2010, 08:19
Сообщение от: singletone
Server для mailbox 1 91 Aleftinatochca 24.11.2010, 08:18
Сообщение от: singletone
Как увеличить количество дисков в массиве 1 64 actiteprigise 24.11.2010, 08:14
Сообщение от: singletone
Проблема с AMD Phenom II X6 1090T BE. 0 34 AgennaLem 09.11.2010, 14:59
Сообщение от: AgennaLem
FastTrak TX26508 определяется со второго раза, после горячей
перезагрузки
0 65 wertal 19.10.2010, 12:59
Сообщение от: wertal
Прошивка матушки Intel S5000PAL на SR2500 0 69 NightBeast 12.10.2010, 19:50
Сообщение от: NightBeast
Сетевой сниффер
Сетевой сниффер
2 495 sipitron 26.07.2010, 13:16
Сообщение от: sipitron
Сервер Dell PE2900 Two, за что отвечает частота шины? 2 2172 ariftinia 04.07.2009, 19:41
Сообщение от: HectFoetkeelf
Насчет серверного оборудования. 3 915 Ортем 26.05.2009, 16:28
Сообщение от: Anstep
RAID Контроллеры 3 2118 Daniel 25.05.2009, 11:04
Сообщение от: Daniel
Помощь владельцам выделенных серверов
Советы, помощь, заметки по администрированию выделенных серв
0 2094 stss 23.01.2008, 15:33
Сообщение от: stss

Последние публикации из рубрики «Полезные советы по работе с компьютером»:

Microsoft Office - Word

При попытке редактировать в MS Word 97 объекты, созданные в MS Equation 2.x (входящей в Word
95 и Word 6.0), символы кириллицы формул становятся нечитаемыми. Для решения данной проблемы необходимо в файле win.ini перейти в конец раздела [FontSubstitutes] и добавить строки:
Arial,0=Arial,204
Courier New,0=Courier New,204
Times New Roman,0=Times New Roman,204
Сохраните файл и перезагрузите Windows.

Статья R10657 сборника технических статей Microsoft

Другие публикации и советы тут >>>


Новости наших друзей:

«Chanel 5174 Gloss Black»
Легендарные очки от легендарной марки.Хит модных показов. Очки совершенно новые. Полный фирменный пакет,коробочка,фирменный футляр,салфетка,документы. На обоих линзах стоит фирменная гравировка CHANEL,а также уникальный серийный номер(защита от подделок). Материал линз - пластик (G15) с упрочняющим покрытием. Оправа полимерная(пластиковая)...

Читать далее на http://margalit.ru >>>


Отдохни (анекдоты, забавные истории):

На входе в ночной клуб:
- Почему нельзя? Ты знаешь, кто мой отец? Ты пожалеешь! Мой отец - водитель троллейбуса. Пожалей, а?

*****

- Мама. Это Саша. Он очень положительный. Пиджак положил в лужу, чтобы я не наступила в грязь.
- Я рада, доченька.
- Да-да, поймал проходящего мужика, снял с него пиджак и положил в лужу!

*****

Судья подсудимому:
- Почему вы не взяли себе защитника?
- Все адвокаты отказываются вести мое дело, как только узнают, что я действительно не брал этих пяти миллионов!

Другие анекдоты тут >>>

Внимание! Если хотите, чтобы мы посвятили рассылку Вам или вашему сайту, то пишите на почту: altvix@mail.ru


Вы можете добавить свою новость, статью или программу по адресу (необходимо зарегистрироваться): stss.3dn.ru
По вопросам размещения Ваших статей и информации в наших рассылках - пишите нам: altvix@mail.ru
Вы можете добавлять информацию в наше сообщество: http://my.mail.ru/community/stssru/

Путеводитель по городу Истра и экскурсии в монастырь Новый Иерусалим. Информация здесь >>> >
Модная, спортивная оптика. Очки для защиты глаз. Информация здесь >>>
Рассылки Subscribe.Ru
Освещение для интерьеров и парков
Техника для создания любимой погоды в доме, от кондиционера до тепловой пушки
Автономные электростанции для загородного дома и все, что можно к ним подключить
Техника в помощь садоводу и фермеру
Все о насосах для любых водоемов и водонагревателях
Моечная и уборочная техника для быта и производства
Рукопашный бой для девушек -- выживание, психология!
Серверы, сетевое оборудование, тесты, характеристики, советы
Милосердие. Чем ты можешь помочь ближнему.
Православные знакомства
Православные книги, фильмы, программы и другие издания
Агробизнес и советы садоводам
Здоровый образ жизни
Фотосъемка природы и людей на природе и в интерьере
Рецепты кухни народов СССР
Скидки, подарки, призы...
Очки, оптика, одежда, обувь и аксессуары. Новинки и обзоры
Секреты рекламы и создания интернет-магазинов
1С и электронная коммерция

В избранное