Пластина жесткого диска - Hard disk drive platter

Жесткий диск с пластиной
Внутренний вид жесткого диска

А пластина жесткого диска (или диск) - это круглый диск, на котором магнитные данные хранятся в привод жесткого диска. Жесткая природа пластин на жестком диске - вот что дало им свое название (в отличие от гибких материалов, из которых дискеты ). Жесткие диски обычно имеют несколько пластин, установленных на одной и той же шпиндель. На пластине может храниться информация с обеих сторон, для чего требуется две головки на пластину.

Дизайн

Магнитная поверхность каждого диска разделена на небольшие магнитные области размером менее микрометра, каждая из которых используется для представления единой двоичной единицы информации. Типичная магнитная область на пластине жесткого диска (по состоянию на 2006 г.) составляет около 200–250 нанометров в ширину (в радиальном направлении пластины) и простирается примерно на 25–30 нанометров в нижнем направлении (круговое направление на пластине). блюдо),[нужна цитата ] что соответствует примерно 100 миллиардам бит на квадратный дюйм площади диска (15,5Гбит /см2). Материал основного магнитная среда слой обычно кобальт сплав на основе. В современных жестких дисках каждая из этих магнитных областей состоит из нескольких сотен магнитных зерен, которые являются основным намагничивающимся материалом. В целом каждая магнитная область будет иметь намагниченность.

Одна из причин, по которой магнитные зерна используются в отличие от сплошной магнитной среды, заключается в том, что они уменьшают пространство, необходимое для магнитной области. В сплошных магнитных материалах образования, называемые Шипы Нееля имеют тенденцию появляться. Это пики противоположной намагниченности, образующиеся по той же причине, по которой стержневые магниты будут стремиться выстраиваться в противоположных направлениях. Это вызывает проблемы, потому что шипы нейтрализуют друг друга магнитное поле , так что на границах области переход от одной намагниченности к другой будет происходить по длине пиков Нееля. Это называется шириной перехода.

Сравнение ширины перехода, вызванной спайками Нееля в сплошной и сыпучей средах, на границе между двумя магнитными областями с противоположной намагниченностью

Зерна помогают решить эту проблему, потому что каждое зерно теоретически представляет собой отдельный магнитный домен (хотя не всегда на практике). Это означает, что магнитные домены не могут расти или сжиматься с образованием пиков, и поэтому ширина перехода будет порядка диаметра зерен. Таким образом, большая часть разработок жестких дисков заключалась в сокращении размером с зернышко.

Производство

Разрушен жесткий диск, виден стеклянный диск

Блюдо обычно изготавливается с использованием алюминий, стекло или керамическая подложка. По состоянию на 2015 год пластины жестких дисков ноутбуков делаются из стекла, в то время как алюминиевые пластины часто встречаются в настольных компьютерах.[1][2] При изготовлении дисков тонкое покрытие наносится на обе стороны подложки, в основном с помощью вакуумное напыление процесс, называемый магнетроном распыление. Покрытие имеет сложную слоистую структуру, состоящую из различных металлических (в основном немагнитных) сплавов в качестве подслоев, оптимизированных для контроля кристаллографической ориентации и размера зерна фактического слоя магнитного носителя поверх них, то есть пленки, хранящей биты. информации. Поверх него в том же процессе распыления наносится защитное покрытие на основе углерода. При постобработке нанометровый тонкий полимерный слой смазки наносится поверх распыленной структуры путем погружения диска в раствор растворителя, после чего диск полируется различными способами.[требуется разъяснение ] для устранения мелких дефектов и проверки с помощью специального датчика на летающей головке на отсутствие каких-либо оставшихся неровностей или других дефектов (где размер долота, указанный выше, приблизительно устанавливает масштаб значительного размера дефекта). На жестком диске головки жесткого диска летать и радиально перемещаться по поверхности вращающихся дисков для чтения или записи данных. Исключительная гладкость, долговечность и безупречная отделка - необходимые свойства жесткого диска.

В 1990 г. Toshiba выпустила MK1122FC, первый жесткий диск со стеклянной подложкой, заменивший алюминиевые сплавы, которые использовались в более ранних жестких дисках. Изначально он был разработан для ноутбуки, для которых больше подходят стеклянные подложки с большей ударопрочностью.[3] Примерно в 2000 году другие производители жестких дисков начали переходить с алюминиевых пластин на стеклянные, потому что стеклянные пластины имеют ряд преимуществ перед алюминиевыми.[4][5][6][7]

В 2005–2006 годах начался серьезный сдвиг в технологии жестких дисков и магнитных дисков / носителей. Первоначально для хранения битов использовались плоские намагниченные материалы, но теперь их заменили перпендикулярная запись.

Причина этого перехода - необходимость продолжить тенденцию к увеличению плотности хранения, при этом перпендикулярно ориентированные носители предлагают более стабильное решение для уменьшения размера бит. Ориентация намагниченности перпендикулярно поверхности диска имеет большое значение для осажденной структуры диска и выбора магнитных материалов, а также для некоторых других компонентов жесткого диска (таких как головка и электронный канал).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Коринн Иоццио.«Как уничтожить жесткий диск - навсегда».2015.
  2. ^ Даррен Уотерс.«Проверка пределов восстановления жесткого диска».2007.
  3. ^ 【Toshiba】 MK1122FC, Общество обработки информации Японии
  4. ^ Чарльз М. Козиерок."Руководство для ПК".Раздел«Материалы подложки под тарелку».
  5. ^ Марк Браунштейн.«Стекло становится жизнеспособным для жестких дисков».п. 28.InfoWorld1989 г., 13 марта.
  6. ^ Скотт Мюллер.«Аппаратная библиотека ПК, том I: жесткие диски».Раздел«Пластины жестких дисков (диски)».1998.
  7. ^ "DriveSolutions.com". www.drivesolutions.com. Получено 2018-02-10.