Дисководы жестких дисков
Возможности хранения данных системы существенно расширяются в случае применения высокоскоростных, имеющих большую емкость дисководов жестких дисков. Эти устройства могут хранить значительно больше информации, нежели другие диски. Современные жесткие диски могут иметь информационную емкость до многих тысяч гигабайт.
Традиционно диски представляют собой алюминиевые пластины, покрытые никель-кобальтовым сплавом или ферромагнитным материалом. В современных дисководах используются керамические пластины. Эти пластины в меньшей степени подвержены механическим растяжениям на высоких скоростях вращения, чем алюминиевые диски. Расширение диска в результате вращения с высокой скоростью приводит к повреждению записанных на диске данных. Обычно две или более пластины устанавливаются на общий шпиндель с промежуточными прокладками, что позволяет выполнять запись на обеих сторонах каждого диска. Механизм чтения/записи дисковода вместе с дисками запечатывается в герметичный, очищенный от пыли отсек.
Современные дисководы жестких дисков изготавливаются с дисками диаметром 3.5 и 2.5 дюйма. Из них наиболее популярными являются версии с форм-фактором 3.5 дюйма благодаря их совместимости с персональными и настольными компьютерами. И напротив, популярность дисководов с форм-фактором 2.5 дюйма возрастает с повышением популярности компьютеров типа лэптоп и ноутбук. В этих компьютерах используются жесткие диски емкостью в несколько тысяч гигабайт.
Обычно дисководы жестких дисков, применяемые в компьютерах PC, содержат от одного до пяти дисков, которые вместе с механизмами чтения/записи постоянно находятся в герметичном корпусе. Для каждой поверхности дисков используется одна головка чтения/записи. Как правило, пластины вращаются со скоростью 5400, 7200 и более оборотов в минуту. В результате вращения с такой высокой скоростью над поверхностью диска создается тонкая воздушная подушка, поддерживающая головки чтения/записи над самым диском.
Плавающие головки чтения/записи скользят над дисками на высоте приблизительно 50 микродюймов. Это расстояние может казаться невероятным, если не принимать во внимание размеры обычных частиц пыли или толщину человеческого волоса.
Если бы головка чтения/записи натолкнулась на одну из таких частиц во время вращения дисков на высокой скорости, она была бы подброшена в воздух, а затем ударилась бы о поверхность диска, что привело бы к повреждению как головки, так и поверхности диска. Это явление называют крушением головки или столкновением головки с диском (head-to-disk interference, HDI). Во избежание подобной проблемы жесткие диски помещаются в герметичный защитный корпус. Важно осознавать, что ни в коем случае корпус диска не должен открываться. Ремонт дисководов жестких дисков выполняется в специальных ремонтных мастерских, оборудованных помещениями высокой чистоты.
Жесткая структура диска позволяет размещать дорожки близко одна к другой. Это, в свою очередь, существенно увеличивает информационную емкость диска. Термин цилиндр относится к набору всех дорожек с одинаковым номером на различных сторонах дисков (т.е. дорожкаО/сторо-наО, дорожка0/сторона1, дорожка0/сторона2 и т.д.). В зависимости от диаметра диска, каждая дорожка жесткого диска делится на 17-65 секторов равных размеров. В общем случае секторы содержат по 512-64000 байт данных. Высокая скорость вращения жесткого диска обеспечивает также очень высокие скорости передачи данных. Также жесткие диски содержат буфер обмена, который может быть от 16 до 64 мегабайт.
