فنآوری ساخت
چهارشنبه 17 آذر 1389 7:12 AM
یک دیسک سخت اطلاعات را روی یک یا چند دیسکت مدور تخت که صفحه نامیده میشوند ذخیره میکند. صفحات بر روی یک محور استوار میشوند در حالیکه در بین هر صفحه یک جدا کننده یا اسپیسر و در انتهای پایینی آن محور موتور قرار دارد. برای خواندن و نوشتن بر روی سطح صفحات ، درایو از یک قطعه کوچک الکترومغناطیسی استفاده میکند که یک سر این قطعه در انتهای بازوی محرک واقع شده است و هر سر آن روی سطح صفحه میباشد. صفحات با سرعت بسیار بالایی در حال چرخش هستند تا به نوکهای بازوی محرک اجازه حرکت سریع را بدهند. در مقابل نوک دیگر بازوی محرک مرکز چرخش بازوست و در قسمت انتهایی آن یک پیچک صدا وجود دارد که سر بازو را حرکت میدهد. بالا و پایین هر پیچک صدا(پیچ تنظیم) یک آهنربای زمین شده قرار دارد که این عمل باعث میشود سر بازو به قسمت مرکزی و یا به سمت نوار کناری دیسک به صورت شعاعی حرکت کند.
قسمت کنترل کننده دیسک از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال برای کنترل جریان الکتریکی استفاده میکند که از طریق ییچ تنظیم که در بازوی محرک قرار دارد این عمل صورت می گیرد.پیچ تنظیم به صورت یک آهنربای مغناطیسی عمل میکند و یک میدان مغناطیسی تولید میکند که این میدان متقابلا بر میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط مغناطیس کنندههای موجود در بالا و پایین پیچ تنظیم تاثیر می گذارد و این فرآیند باعث میشود تا پیچ تنظیم بتواند بازوی محرک و در نتیجه نوک دیگر متصل به بازوی محرک را به حرکت در آورد.بنابر این اگر پیچ تنظیم از یک انتها به سمت جلو فشرده شود ، قطعه از سمت بالایی به سمت مرکز دیسک و اگر از انتهای دیگر فشرده شود ، قطعه از قسمت بالایی به سمت لبههای دیسک حرکت میکند. مبدل دیجیتال به آنالوگ باعث میشود که کنترل کنندههای دیسک در یک مرحله بسیار کوچک و مستقیما به سمت سرها حرکت کنند.
صفحات از مواد غیر مغناطیسی مثل آلومینیوم و شیشه ساخته شده اند و با یک لایه بسیار نازک مغناطیسی پوشانده شده اند. دیسکهای قدیمی ازاکسید آهن۳ به عنوان ماده مغناطیس کننده استفاده شده در حالیکه در دیسکهای امروزی از آلیاژهای کبالت استفاده میشود.
سطح مغناطیسی هر یک از صفحات به تعداد زیادی نواحی مغناطیسی با اندازه میکرومتری تقسیم شده اند.که هر یک از آنها برای کد گذاری یک واحد دودویی منفرد شامل اطلاعات استفاده میشود. در هارد درایوهای امروزی هر یک از این نواحی مغناطیسی ترکیبی از چند صد ذره مغناطیسی میباشند. هر قسمت مغناطیسی به صورت یک دو قطبی مغناطیسی میباشد که یک میدان مغناطیسی متمرکز در اطراف خود ایجاد میکنندکه این میدان نوک نوشتاری سطح مغناطیسی را با ایجاد یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف آن مغناطیس میکند. دیسکهای سخت امروزی از یک بوبین (القاگر)برای خواندن اطلاعات آنهم از طریق ایجاد میدان مغناطیسی توسطآهنربای الکتریکی استفاده میکنند.نسخههای اخیر شامل نوکهای القایی ،نوکهای نوار مغناطیسی (MIG) و با نوکهای غشای نازک میباشند. نوکهای تولید شده امروزی المانهای نوشتن و خواندن جدا از هم هستند اما هر کدام در مجاورت یکدیگرند و تنها سهم کوچکی از بازوی محرک راتشکیل میدهند. المان خواندنی معمولاً از نوع مقاومت مغناطیسی است در حالیکه المان نوستنی از نوع غشای نازک القایی است.[۱].
ساختار دیسکهای سخت طوری محکم به هم بسته شده که از ورود گردو خاک و دیگر منابع آلودگی به داخل آن جلوگیری کند. در واقع این ذرات مزاحم عملکرد صحیح دیسکهای سخت هستند.دیسکهای سخت هوابندی شده (مانع از ورود هوا)نیستند ، اما از یک فیلتر هوا برای جلوگیری از ورود هوا به محفظه درونی دیسکها استفاده میکنند. چرخش صفحات باعث ایجاد یک جریان هوای گرددابی میشود که این جریان هرگونه ذرات و گرد و غبار را به سمت فیلتر حرکت میدهند. همچنین چرخش صفحات به نوکهای دیسکهای سخت اجازه میدهد تاتوسط همان جریان ایجاد شده در بالای سطح صفحات به صورت شناور بمانند.
استفاده از صفحات سخت و محکم و آب بندی واحدها باعث افزایش قدرت و استحکام آنها نسبت به floppy disk ها میشود.در نتیجه دیسکهای سخت میتوانند مقدار بیشتری از اطلاعات را نسبت به فلاپی دیسکها در خود ذخیره کنند. و همچنین دسترسی به اطلاعات نیز بسیار سریعتر است. در سال ۲۰۰۷ یک نمونه تولیدی دیسک سخت در یک ایستگاه کاری حدود ۱۶۰ گیگا بایت تا ۱ ترا بایت اطلاعات را در خود ذخیره میکند در حالیکه چرخشی حدود ۷۲۰۰ یا ۱۰۰۰۰ درو در دقیقه (RPM) دارد[۲].در هارد درایو موبایلها و لپ تاپها که از نظر فیزیکی کوچکتر از کامپیوترهای شخصی هستند لزوما کم حجمتر و کند تر هستند. در سال ۱۹۹۰ حداکثر چرخش ۴۲۰۰ دور در دقیقه بود[۳].در سال ۲۰۰۷ هارد درایو نمونههایی از تلفنهای همراه با سرعت چرخش ۵۴۰۰ دور در دقیقه و با هزینهای بسیار ناچیز موجود میباشد.
