Dyski HDD składają się w sumie z niewielu części, ale precyzja tego wszystkiego sprawia, że możemy na nich trzymać swoje dane.
Elementy składowe dysku HDD:
- Talerze magnetyczne
- Głowice odczytu/zapisu
- Ramię głowicy
- Silnik napędzający talerze
- Silnik pozycjonujący głowice
- Układ sterowania (PCB)
- Obudowa z pokrywą ochronną
- Filtr powietrza (Air Filter)
- Separator magnetyczny
- Złącza interfejsu (np. SATA, SAS)
- Magnesy neodymowe
- Elementy amortyzujące
Opis poszczególnych elementów
1. Talerze magnetyczne:
Talerze to główne nośniki danych w dysku twardym, wykonane z materiałów takich jak szkło lub aluminium, pokryte cienką warstwą magnetyczną. Dane są przechowywane w formie zmiennych pól magnetycznych, które są odczytywane i zapisywane przez głowice. Każdy talerz ma dwie powierzchnie robocze (górną i dolną) i jest podzielony na koncentryczne ścieżki, sektory i cylindry.
2. Głowice odczytu/zapisu:
Głowice to precyzyjne urządzenia elektromagnetyczne, odpowiedzialne za odczyt i zapis danych na powierzchni talerzy. Są zamontowane na końcach ramion głowicy i unoszą się na mikroskopijnej warstwie powietrza, powstałej na skutek szybko obracających się talerzy. Technologia głowic (np. magnetorezystancyjna – GMR, TMR) pozwala na odczytanie minimalnych zmian magnetycznych z powierzchni dysku.
3. Ramię głowicy:
Ramię to mechaniczny element, który porusza głowicami odczytu/zapisu po powierzchni talerzy. Jest precyzyjnie sterowane przez silnik pozycjonujący, co pozwala na dokładne umieszczenie głowic nad wybranym sektorem.
4. Silnik napędzający talerze:
Silnik ten zapewnia szybkie i stabilne obracanie talerzy z prędkością od 5400 do 15 000 obrotów na minutę (RPM). Jego równomierna praca jest kluczowa dla precyzyjnego odczytu i zapisu danych, ponieważ głowice muszą poruszać się synchronicznie z obracającymi się talerzami.
5. Silnik pozycjonujący głowice:
Jest to bardzo precyzyjny silnik kontrolowany przez układ elektroniczny, który odpowiada za przesuwanie ramienia głowicy nad właściwą ścieżką na talerzach. Współczesne dyski używają technologii aktuatora głosowego (Voice Coil Actuator), co pozwala na szybkie i dokładne pozycjonowanie.
6. Układ sterowania (PCB):
To elektroniczny „mózg” dysku twardego, który zarządza wszystkimi funkcjami urządzenia. PCB zawiera kontroler, procesor, pamięć cache i inne układy elektroniczne. Odpowiada za przesyłanie danych między komputerem a talerzami oraz za monitorowanie pracy całego dysku.
7. Obudowa z pokrywą ochronną:
Obudowa chroni wnętrze dysku przed kurzem, wilgocią i uszkodzeniami mechanicznymi. Jest wykonana z metalu lub plastiku, a w jej wnętrzu panuje hermetyczne środowisko, zapewniające stabilność pracy głowic i talerzy.
8. Filtr powietrza (Air Filter):
Filtr powietrza usuwa drobiny kurzu i zanieczyszczeń wewnątrz obudowy dysku. W nowoczesnych dyskach stosuje się również filtry redukujące ciśnienie powietrza, które stabilizują pracę głowic przy zmianach temperatury.
9. Separator magnetyczny:
Element ten zapobiega zakłóceniom magnetycznym między sąsiednimi talerzami. Separator oddziela powierzchnie robocze talerzy, minimalizując możliwość interferencji pola magnetycznego.
10. Złącza interfejsu (np. SATA, SAS):
Złącza służą do komunikacji między dyskiem a komputerem lub kontrolerem RAID. Standard SATA jest obecnie najpopularniejszy w komputerach osobistych, natomiast SAS znajduje zastosowanie w serwerach i systemach korporacyjnych.
11. Magnesy neodymowe:
Są kluczowym elementem aktuatora głosowego, odpowiadającym za poruszanie głowicami. Magnesy te są niezwykle silne i zapewniają precyzję działania nawet przy minimalnych ruchach.
12. Elementy amortyzujące:
Zapewniają ochronę dysku przed wstrząsami i drganiami. Są to zazwyczaj gumowe podkładki lub sprężyny, które tłumią wibracje podczas pracy urządzenia.
Precyzyjna budowa sprawia, że dysk HDD jest w stanie przechowywać ogromne ilości danych w relatywnie niewielkiej przestrzeni, przy zachowaniu stabilności i trwałości pracy. W przypadku uszkodzeń, każdy z tych elementów może mieć kluczowe znaczenie dla odzyskiwania danych.