مقدمه:
یک گردانندة (درایو) دیسک سخت (اغلب به صورت مختصر «دیسک سخت» یا «هارد درایو» یا «HDD» گفته می‌شود) یک وسیلة ذخیره‌سازی غیرفرار (دائم) است که داده‌های رمزگذاری شدة دیجیتال را به روی صفحات چرخشی سریع با سطح مغناطیسی ذخیره می‌شوند. صراحتا گفته می‌شود «درایو» به وسیله‌ای مجزا اره رسانة خود (وسیلة خود) ارجاع داده می‌شود. از قبیل درایو نوار و نوار آن، یا یک درایور دیسک فلاپی و دیسک فلاپی آن، HDDهای اولیه یک رسانة قابل جابجایی داشتند؛ بهرحال، HDD امروزه اساسا یک واحد بسته شده (مورد انتظار برای یک سوراخ (حفره) دریچة تصفیه شده به فشار هوای برابر) با رسانة ثابت شده هستند.
تاریخچه
HDDها (معرفی شده در تاریخ 1956 به عنوان ذخیره‌سازی داده برای کامپیوتر محاسبه کنندة IBM) هستند که بطور اساسی برای استفاده با هدف اصلی کامپیوترها توسعه یافته‌اند. در طول دهة 1990، نیاز برای ذخیره‌سازی مقیاس بزرگ قابل اطمینان (معتبر) مستقل از یک وسیلة بخصوص، به معرفی سیستمهای احاطه کننده از قبیل RAIDها، سیستمهای ذخیره‌سازی پیوسته شبکه (NAS) و سیستمهای شبکه محیط ذخیره‌سازی (SAN) منتهی شد که دسترسی معتبر و کارآمد (قابل اطمینان) به حجم زیادی از داده‌ها را تهیه میکند. در قرن 21، استفادة HDD به کاربردهای مشتری از قبیل دوربین‌ها، تلفن‌های موبایل (مثل Nokia N91)، پخش کننده‌های صوتی دیجیتال، دستیارهای دیجیتال شخصی و کنسولهای بازی ویدئویی توسعه پیدا کرده‌اند.
تکنولوژی
HDDها داده را که با استفاده از مواد فرد مغناطیسی بطور مستقیم مغناطیسی می‌شوند تا اعداد بانیری 0 یا یک را ارائه کنند، ذخیره می‌شوند. آنها داده را با تشخیص (کشف) مواد مغناطیسی شده می‌خوانند. طراحی یک HDD شخص شامل یک دوک است که یک یا چند دیسک سطح دایره‌ای را که پلاتر (صفحه) خوانده می‌شوند را نگه می‌دارد بطوریکه داده‌ها ضبط شده‌اند. پلاترها از مواد غیرمغناطیسی، اغلب آلیاژ آلومینیوم یا شیشه، ساخته شده‌اند و با یک لایة نازک از مواد مغناطیسی پوشانده شده‌اند. دیسک‌های قدیمی‌تر از اکسید آهن IIIبه عنوان مواد مغناطیسی استفاده می‌کردند اما دیسک‌های حاضر از یک آلیاژ کبالت استفاده می‌کنند.
یک بخش متقاطع از سطح مغناطیسی در عمل است. در این حالت، داده بانیری با استفاده از نوسان متناوب رمزگذاری می‌شوند.
پلاترها (صفحه‌ها) در سرعت‌های بسیار بالا می‌چرخند. اطلاعات به روی یک پلاتر (صفحه) نوشته می‌شوند بطوریکه در طول وسایل می‌چرخند، هدهای خواندن و نوشتن خوانده می‌شوند که بسیار نزدیک به سطح مغناطیس (ده‌ها نانومتر در وسایل جدید) عمل می‌کنند. هد خواندن و نوشتن برای شناسایی اصلاح مغناطیسی مواد بطور سریع در زیر آن استفاده شده‌اند. در این جا یک هد برای هر سطح پلاتر مغناطیسی به روی اهرم قرار دارد که به روی بازوی مشترک بالا می‌رود. یک بازوی محرک (یا بازوی دسترسی)، هدها را به روی قوس (کمان) (بطور ناهموار و سریع) در طول پلاترها حرکت می‌کنند بطوریکه آنها می‌چرخند، به هر هد اجازة دسترسی به تقریبا کل سطح پلاترها را در طول چرخش می‌دهد. بازو با استفاده از محرک هستة صدا یا در طراحی‌های قدیمی‌تر یک موتور پله‌ساز حرکت می‌کنند.
رسانة ضبط مغناطیسی، فیلم‌های نازیک مغناطیسی مبتنی بر Cocrpt در حدود 20-10 nm در ضخامت هستند. فیلم‌های نازک بطور نرمال به روی زیر لایه (لایه فرعی) شیشه/سرامیک/ فلزی ذخیره می‌شوند و با یک لایة نازک کربن برای حافظت پوشانده می‌شوند. فیلم‌های نازک آلیاژ مبتنی بر co، بسیار شفاف هستند و اندازة بازو مرتبه‌ای از nm10 است. به دلیل اینکه اندازة هر بازو بسیار کوچک است، آنها اساسا حوزه مغناطیسی منفردی دارند.
رسانه بطور مغناطیسی سخت است (اجبارا در حدود 0.3T است) بطوریکه اثر پایدار مغناطیسی می‌تواند بدست آید. مرزهای بازو بسیار مهم از کار درآمده‌اند. دلیل این است که بازوها بسیار کوچک هستند و به یکدیگر نزدیک هستند. بطوریکه اتصال بین هر بازو بسیار وی است. زمانیکه یک بازو مغناطیسی شود، بازوهای مجاور بطور موازی با آن تراز می‌شوند یا غیرمغناطیس می‌شوند. سپس پایداری داده و نسبت سیگنال به پارازیت خراب می‌شوند.
یک مرز بازوی واضح می‌تواند اتصال بازوها را ضعیف کند و در نتیجه نسبت سیگنال به پارازیت را افزایش می‌دهد. در طول پروسه (فرآیند) نوشتن، بطور مطلوب یک بازو می‌تواند یک بیت (1/0) را ذخیره کند، بهرحال، تکنولوژی حاضر هنوز نمی‌تواند به آن برسد. بخصوص، یک گروه از بازوها (در حدود 100) به عنوان یک بیت مغناطیسی می‌شوند. بنابراین، به منظور افزایش تراکم (چگالی) داده، بازوهای کوچکتری موردنیاز هستند. از دیدگاه ساختار میکروسکوپی، ضبط طولی و سقونی (عمودی) مشابه هستند. همچنین فیلم‌های باریک مبتنی بر CO مشابه در ضبط ستونی و طولی استفاده می‌شوند. بهرحال، فرایندهای ساخت متفاوت از ساختار کریستال متفاوت بازو و ویژگی‌های مغناطیسی هستند. در ضبط طولی، بازوهای دامنة منفرد، تک محور غیرمتقارن با محورهای ساده قرار گرفته، روی صفحة فیلم دارند. یک توالی از این مرتب‌سازی این است که مغناطیس‌های مجاور یکدیگر را دفع می‌کنند. بنابراین انرژی مغناطیسی بقدری بزرگ است که افزایش چگالی (تراکم) محیطی افزایش می‌یابد. رسانة ضبط ستونی، به عبارت دیگر، محور تقارن ساده از بازوهای گردشی ستونی برای صفحة دیسک دارند. مغناطیس‌های مجاور جذب یکدیگر می‌شوند و انرژی مغناطیسی بسیار پایین است. بنابراین، چگالی (تراکم) محیطی بسیار بالاتر در ضبط ستونی می‌توانند بدست آیند. ویژگی منحصر بفرد دیگر در ضبط ستونی این است که لایة مغناطیسی نازک با دیسک ضبط ترکیب می‌شوند. این لایه زیرین برای هدایت جریان مغناطیسی نوشتاری استفاده می‌شوند که نوشتن بسیار کارآمد است. این در فرآیند نوشتن بحث خواهد شد. بنابراین، یک فیلم رسانة غیرمتقارن بالاتر، از قبیل Fept- lio و مغناطیس نایاب زمین می‌توانند استفاده شوند.
درایوهای قدیمی f داده را به روی پلاتر توسط تشخیص نسبت تغییر مغناطیس در هد خوانده می‌شود؛ این هدها، فنرهای کوچکی دارند، و بطور عمده بسیار شبیه به هدهای بازپخش نوار مغناطیسی کار می‌کنند، اگر چه در تماس با سطح ضبط نیستند. همانطور که چگالی (تراکم) داده افزایش پیدا میکند، هدهای خواندن با استفاده از مقاومت مغناطیسی (MR) مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ مقاومت الکتریکی هد، به نسبت استحکام مغناطیسی از پلاتر (صفحه) تغییر میکند. پیشرفت بیشتر با استفاده از Spintronic ساخته شده است؛ در این هدها، اثر مقاومت مغناطیسی بسیار بزرگتر از انواع اولیه آن است و متفاوت مغناطیسی بسیار بزرگ (GMR) در تماس شده است. این به درجة اثر وابسته است نه به اندازة فیزیکی آن از هد- هدها خودشان بسیار کوچک هستند و برای دیدن بدون یک میکروسکوپ بسیار کوچک هستند. هدهای خواندن GMR حالا معمولی و پیش پا افتاده هستند.
شامل 22 صفحه word
دانلود تحقیق درایو
