Магнитные головки

 

Данные с поверхности диска считываются непосредственно магнитной головкой. На первый взгляд, принцип действия магнитных головок винчестера мало чем отличается от тех, что в обычном магнитофоне. Действительно, при записи головка создает магнитное поле, намагничивая тем самым участок диска - при считывании же, наоборот, поле диска возбуждает сигнал в головке.

04 20 1

Однако магнитным головкам винчестера приходится работать с гораздо большей скоростью, нежели магнитофонным. Поэтому их разработчики столкнулись с необходимостью создания очень тесного контакта между ними и поверхностью носителя. Выход нашли довольно оригинальный - головки "посадили" на воздушную подушку! Все гениальное просто - при вращении дисков внутри корпуса возникает воздушный поток, который, собственно, и приподнимает головки над поверхностью. Однако, такая конструкция требует парковки головок - перемещения их за пределы рабочей области диска (landing zone) во время выключения компьютера. Ведь когда винчестер выключается, диски останавливаются, соответственно исчезает магнитный поток и головки "падают" на поверхность. Поэтому головки нужно отвести в нерабочую область. Пользователи "со стажем", наверное, еще помнят времена, когда перед выключением компьютера приходилось запускать специальную парковочную программу. Теперешним пользователям повезло куда больше - в современных моделях все происходит автоматически.

Однако научить "летать" головки мало, надо еще позаботиться об их устройстве - ведь они должны обеспечивать качественную запись и считывание сигнала. Раньше чаще всего применяли индуктивные головки, обладавшие крупным недостатком - сигнал, снимаемый с них, сильно зависел от скорости вращения диска.

Сегодня в арсенале разработчиков появились уникальные полупроводниковые материалы с так называемым гигантским магниторезистивным эффектом - при небольших изменениях магнитного поля резко изменяется электрическое сопротивление материала. ВMRH (Magneto-Resistive Heads) отсутствуют недостатки, присущие индуктивным головкам, поэтому их начали широко применять для чтения данных. Для записи, к сожалению, они непригодны.

Заметьте, что современные приводы содержат несколько магнитных головок - как правило, по одной на каждую сторону каждого диска. Управлять и следить за всем этим совсем непросто - для подобных целей в винчестере есть отдельное устройство, которое называется Позиционер (head positioner)

От того, насколько оперативно позиционер справляется со своими функциями, в немалой степени зависит общая скорость работы привода. Важнейший параметр - время позиционирования головок (seek time) - во многом зависит именно от этого модуля.

Позиционер состоит из длинных тонких несущих и управляющего электромагнитного привода. Такую систему называют коромыслом. Обмотку привода окружает статор - неподвижный магнит. Когда по обмотке проходит ток - необходимой величины и полярности - коромысло совершает поворот в ту или иную сторону. Подобного рода устройства называют поворотными - головки в них перемещаются по дуге от центра диска к периферии.

Встречаются и линейные позиционеры, позволяющие перемещать головки не по дуге, а по радиусу диска. Несмотря на некоторые преимущества этой конструкции, из-за большой инерционности, низкой устойчивости к ударам и вибрациям линейные позиционеры не получили широкого распространения.

 

(По материалам www.derstein.ru)

Статьи

© ООО «Спас-Инфо», 2000-2006

Rambler's Top100