2 پيوست (پيوستها)
₪₪₪ سفري به اعماق hard disk drive ₪₪₪
سلام
مجله اي بود به اسم
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
(شماره 72) كه هارد سیگیت مدل نامبر ST31000333AS را بصورت كامل كالبد شكافي كرده و به معرفي اجزاء تشکیل دهنده پرداخته كه عيناً اينجا ميذارم . ضمناً عکسها و اصل مطلب در واقع مربوط به سایت زیر هست .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
برد سبز رنگ زیر هارد دیسک را که به کانکتورهای SATA و برق منتهی میشود بورد مدار چاپی یا PCB میگویند . روی PCB کلیه اجزا و قطعات الکترونیکی لازم جهت عملکرد صحیح هارد دیسک گنجانده میشود .
قاب آلومنیومی مشکی رنگ زیر pcb با همه محتویات داخش را مجموعه هد و دیسک (Head and Disk Assembly) یا HDA یا مدیا مینامند . به خود قاب به تنهایی پایه یا Base گفته میشود . حالا PCB رر باز میکنیم تا نگاهی به اجزا و قطعات الکترونیکی زیر آن بیندازیم .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
قلب PCB در واقع بزرگترین چیپ روی آن هست که واحد میکرو کنترولر (Micro Controller Unit) یا MCU نامیده میشود . روی هارددیسکهای جدید MCU معمولا شامل یک CPU قوی هست که کلیه محاسبات و پردازش های خواندن و نوشتن را انجام میدهد .
در فرایند خواندن ، سیگنالهای آنالوگ خوانده شده از هد به اطلاعات دیجیتال تبدیل میشوند و در فرایند نوشتن ، اطلاعات دیجیتال به سیگنالهای آنالوگ قابل نوشتن روی دیسک تبدیل میشود . همچنین MCU دارای پورتهای ورودی و خروجی (I/O ports) هست که برای کنترل و نظارت هر چیزی بر روی PCB و داده هایی که از طریق رابط SATA منتقل میشود ، بکار میرود .
چیپ دیگر ، چیپ حافظه (Memory chip) هست که از نوع حافظه های DDR هست . اندازه آن هم همان چیزی هست که تحت عنوان بافر هارد دیسک یا کش CACHE میشناسیم . اندازه متداول کش برای هارددیسکهای امروزی 16 و 32 و 64 مگابایت هست . قاعدتاً قرارهست این مقدار حافظه بعنوان یک حافظه کمکی بین رم کامپیوتر و هاردیسک عمل کند ، اما واقعیت این هست که تمام این حافظه برای این منظور استفاده نمیشود ، بلکه بخشی از آن توسط CPU برای بارگذاری firmware مورد استفاده قرار میگرد . فقط هیتاچی و IBM هستند که مقدار واقعی کش را نمایش میدند و بقیه برندها عددی که بعنوان کش نمایش میدهند ، مجموع حافظه کش و حافظه مورد استفاده firmware است .
Read-ahead/read-behind : ذخيره كردن Sectorـهاي خوانده شده اي كه توسط سيستم درخواست نشده . بعبارت دقيقتر پس از اينكه Head توسط Actuator Arm بسوي Track مورد نظر جابجا ميشود و پس از اينكه در موقعيت صحيح مستقر شد شروع به خواندن اطلاعات ميكند . گاهي اوقات اولين Sectorـهاي خوانده شده اون چيزي نيست كه توسط سيستم درخواست شده پس در حافظه براي استفاده هاي احتمالي بعدي ذخيره ميشود .
Speed matching : سرعت انتقال اطلاعات بين اجزاء داخلي هارد ديسك (Internal data transfer rat) با سرعت انتقال اطلاعات از هارد ديسك به سيستم و بلعكس (Host to/from drive) متفاوت هست و در نتيجه براي هماهنگي بين سرعتهاي متفاوت اطلاعات بطور موقت در بافر ذخيره ميشوند . براي مثال Internal data transfer rat براي يكي از مدلهاي سيگيت 1813Mb/s و Host to/from drive در حدود 146MB/s هست.
Write acceleration : گاهي اوقات براي اينكه سيستم به كار خودش ادامه دهد ، كنترلر هارد ديسك به سيستم اعلام ميكند كه عمليات نوشتن پس از دريافت دستورات انجام شده در صورتيكه واقعاً و در عمل هنوز چيزي بر روي پلاترها نوشته نشده . اين روش گاهي اوقات ميتونه خطرناك باشه مثلاً با رفتن برق اطلاعات ذخيره شده در buffer ممكن هست از بين برود (قبل از اينكه روي پلاترها ذخيره شوند) . اين فاصله گاهي اوقات آنقدر ميتونه طولاني بشه تا اينكه دستورات جديد برسه .
Command queuing : پس از دريافت دستورات متعدد از سيستم ، كنترلر هارد ديسك اين دستورات را مرتب و re-ordered ميكند (اولويت بندي كردن دستورات ، مرتب كردن دستورات) تا با كارايي بيشتري اين دستورات انجام شود . بطوريكه دستورات مشابه و يا دستوراتي كه مربوط به يك منطقه از یک دیسک هست (مثلاً ترکهای نزدیک به هم) با هم گروه بندی می شوند (هارد ديسكهاي NCQ ساپورت) .
چیپ دیگری که روی pcb قرارگرفته کنترولر موتور کویل صوتی (Voice Coil Motor controller) یا کنترولر VCM هست . این چیپ یکی از پرمصرفترین چیپ روی pcb هست . این چیپ حرکت هد (heads movements) و چرخش موتور (spindle motor rotation) را کنترل میکند . هسته VCM میتواند تا دمای 100 درجه را تحمل کند .
چیپ فلش (Flash chip) بخشی از firmware دیسک را در خود نگه میدارد . وقتی برق وارد هارد دیسک میشود ، MCU محتویات این چیپ را خوانده و در چیپ حافظه لود میکند . گاهی هیچ چیپ فلش روی PCB دیده نمیشود و این بدان معناست که محتویات چیپ فلش در خود MCU گنجانیده شده است .
سنسور شوک (Shock sensor) میتواند میتواند شوکهای بیش از اندازه مجاز رو تشخیص داده و سیگنالی را به کنترلر VCM ارسال کند . کنترلر VCM فوراً هدها را پارک میکند و گاهی اوقات درایورها را از حرکت باز میایستاند . در تئوری این سنسور مانع از آسیب دیدگی بیشتر میشود ، اما در عمل اینطور نیست ! روی بعضی از هارد دیسک ها از این سنسورها برای برای تشخیص لرزش های خفیف استفاده میشود و سیگنالهای ارسالی از سنسور به VCM منجر به تصحیح و تنظیم حرکت هد ها میگردد ، اینگونه هارد دیسکها معمولا دو سنسور دارند .
قطعه محافظتی دیگری که در هارد دیسک هست دیود خنثی کننده ولتاژ لحظه ای Transient Voltage Suppression diode یا (TVS diode) نام دارد ، این دیود هارد دیسک را از نوسان شدید برق منبع تغذیه کامپیوتر محافظت میکند . وقتی دیود TVS نوسان برق منبع تغذیه را تشخیص دهد ، بلافاصله میسوزد و یه اتصال کوتاه بین کانکتور برق و گراند برقرار میگردد . معمولا دو دیود TVS روی PCB قراردارد که برای محافظت در برابر ولتاژ 5 و 12 ولت در نظر گرفته میشود .
محتوای مخفی: كاربردهاي cache (نقل از ويكيپديا)
