Magneettinen pää
Kiintolevyn magneettinen pää on tehty kiertämällä kela magneettisydämeen. Alkuperäinen magneettipää on yhdistelmä lukemista ja kirjoittamista, ja signaalin amplitudi indusoituu virran muutoksella. Useimmissa tietokoneissa, kun tietoja vaihdetaan kiintolevyn kanssa, lukutoiminto on paljon nopeampi kuin kirjoitustoiminto, ja luku/kirjoitus on toiminto, jolla on kaksi erilaista ominaisuutta, mikä kehottaa kiintolevyn valmistajia kehittämään luku/kirjoitus-jaon. pää .
Kiintolevyn pää
Kiintolevypään sisäinen rakenne on kiintolevyn kallein osa, ja se on myös kiintolevytekniikan tärkein ja kriittisin osa. Perinteinen magneettipää on sähkömagneettinen induktiomagneettipää, joka yhdistää lukemisen ja kirjoittamisen. Kiintolevyn lukeminen ja kirjoittaminen ovat kuitenkin kaksi täysin erilaista toimintoa. Tästä syystä tämä kaksi yhdessä magneettipää on suunniteltava.
Sekä luku- että kirjoitusominaisuudet on otettava huomioon samanaikaisesti, mikä johtaa kiintolevyn suunnittelun rajoittumiseen. MR-magneettipäät (Magnetoresistive heads) eli magnetoresistiiviset magneettipäät käyttävät erillistä päärakennetta: kirjoituspää käyttää edelleen perinteistä magneettista induktiopäätä (MR-pää ei osaa kirjoittaa) ja lukupää käyttää uudentyyppistä MR-päätä. . Ns. induktiivinen kirjoitus ja magnetoresistiivinen lukeminen. Tällä tavalla suunnittelun aikana näiden kahden erilaiset ominaisuudet voidaan optimoida erikseen parhaan luku-/kirjoitussuorituskyvyn saavuttamiseksi. Lisäksi MR-pää havaitsee signaalin amplitudin resistanssin muutosten kautta virran muutosten sijaan, joten se on erittäin herkkä signaalin muutoksille, ja myös lukutietojen tarkkuus paranee vastaavasti. Ja koska lukusignaalin amplitudilla ei ole mitään tekemistä raidan leveyden kanssa, raita voidaan tehdä hyvin kapeaksi, jolloin levyn tiheys kasvaa 200 Mt/inch2, kun taas perinteinen magneettipää voi saavuttaa vain 20 MB/inch2, mikä on myös MR-pää Pääasiallinen syy laajaan käyttöön. MR-päät ovat olleet laajalti käytössä, ja GMR-päät (Giant Magnetoresistive heads), jotka on valmistettu monikerroksisista materiaaleista ja paremmasta magnetoresistiivisestä vaikutuksesta, ovat vähitellen yleistyneet.
Magneettipää on työkalu kiintolevyn levyn lukemiseen ja kirjoittamiseen, ja se on yksi kiintolevyn tarkimmista osista. Magneettipää on tehty kiertämällä kela magneettisydämelle. Kun kiintolevy toimii, magneettipää lukee tietoja havaitsemalla pyörivän levyn magneettikentän muutoksen; ja kirjoittaa tietoja muuttamalla levyn magneettikenttää. Magneettipään ja kiekon kulumisen välttämiseksi työtilassa magneettipää ripustetaan nopeasti pyörivän kiekon yläpuolelle ilman suoraa kosketusta kiekkoon. Vasta kun virta on katkaistu, magneettipää palaa automaattisesti levyn kiinteään asentoon (kutsutaan laskeutumisvyöhykkeeksi, jossa levy ei tallenna tietoja, se on levyn aloituskohta).
Työskentely luonne
Magneettipään työskentelyn vuoksi vaatimukset sen magneettisen induktion herkkyydelle ja tarkkuudelle ovat erittäin korkeat. Aikaisemmissa magneettipäissä käytettiin ferromagneettisia materiaaleja, jotka eivät olleet kovin ihanteellisia magneettisen induktion herkkyyden suhteen. Siksi varhaisten kiintolevyjen yksittäisten levyjen kapasiteetti oli suhteellisen alhainen. Jos yhden levyn kapasiteetti on suuri, levyn raitatiheys on suuri ja magneettipää ei pysty lukemaan tarkasti, koska magneettipään induktio on riittämätön. Data. Tämä aiheutti varhaisen kiintolevykapasiteetin erittäin rajallisen. Teknologian kehityksen myötä magneettipäät ovat edistyneet suuresti magneettisen induktion herkkyydessä ja tarkkuudessa.
Alussa magneettipäässä on luku- ja kirjoitustoiminnot yhdessä. Tämä vaatii korkeaa valmistusprosessia ja magneettipään teknologiaa. Henkilökohtaisissa tietokoneissa tietojen lukeminen on kaukana kiintolevyn kanssa vaihdettaessa. Paljon nopeampi kuin tiedon kirjoittaminen, myös luku- ja kirjoitustoimintojen ominaisuudet ovat täysin erilaiset, mikä johtaa erillisiin luku- ja kirjoituspäihin, jotka toimivat erikseen eivätkä häiritse toisiaan.
Jos magneettipää on voimakkaasti magnetoitunut, poista se vain.
Päätyypit
Ohutkalvoinduktiopäät (TFI).
Vuodesta 1990 vuoteen 1995 kiintolevyt käyttivät TFI-luku-/kirjoitustekniikkaa. TFI-pää on itse asiassa lankakääretty magneettisydän. Kun kiekko kulkee kierretyn sydämen alta, magneettipäähän syntyy indusoitu jännite. Syy siihen, miksi TFI-lukupää saavuttaa kykynsä rajan, on se, että sen kirjoituskyky heikkenee samalla kun sen magneettinen herkkyys kasvaa.
Anisotrooppinen magnetoresistenssin (AMR) pää
IBM esitteli vuonna 1991 magnetoresistenssiin (MR) perustuvaan lukupääteknologiaansa - anisotrooppinen magnetismi, magneettipää Pyörivän levyn kanssa kosketuksessa, tiedot luetaan tunnistamalla levyn magneettikentän muutokset. Kiintolevyssä levyn yhden levyn kapasiteettia ja magneettipäätekniikkaa rajoitetaan ja edistetään toisiaan.
AMR (Anisotropic Magneto Resistive) 1990-luvun puolivälissä Seagate esitteli AMR-päitä käyttävän kiintolevyn. AMR-päät käyttävät TFI-päitä kirjoitustoiminnon suorittamiseen, mutta käyttävät ohuita magneettisen materiaalin liuskoja lukuelementtinä. Magneettikentän läsnä ollessa ohuen nauhan resistanssi muuttuu magneettikentän mukana, jolloin syntyy vahva signaali. Kiintolevy tulkitsee magneettikentän napaisuuden muutoksesta johtuvan ohuen nauhan resistanssin muutoksen ja parantaa lukuherkkyyttä. AMR-pää lisää entisestään pintatiheyttä ja vähentää komponenttien määrää. Koska AMR-kalvon vastuksen muutoksella on tietty raja, AMR-tekniikka voi tukea maksimitallennustiheyttä 3,3 Gt/neliötuuma, joten myös AMR-pään herkkyydellä on rajansa. Tämä johti GMR-päiden kehittämiseen.
GMR (Giant Magneto Resistive)
GMR-päät perivät TFI- ja AMR-päissä käytetyn luku/kirjoitustekniikan. Mutta sen lukupää osoittaa suurempaa herkkyyttä levyn magneettisille muutoksille. GMR-pää koostuu 4 kerroksesta johtavaa ja magneettista materiaalikalvoa: anturikerros, ei-johtava väliaine, magneettipistokekerros ja vaihtokerros. GMR-anturin herkkyys on kolme kertaa suurempi kuin AMR-pään, joten se voi parantaa levyn tiheyttä ja suorituskykyä.
Kiintolevyn päiden määrä riippuu kiintolevyssä olevien levyjen määrästä. Tiedot tallennetaan levyn molemmille puolille, joten yksi levy vastaa kahta päätä toimiakseen normaalisti. Esimerkiksi kiintolevylle, jonka kokonaiskapasiteetti on 80 Gt, jos käytetään yhden levyn kapasiteettia 80 Gt, on vain yksi levy, ja levyn etu- ja takapuolella on tietoja, jotka vastaavat kahta päätä; kiintolevy, jonka kokonaiskapasiteetti on 120 Gt, käyttää kahta levyä. On vain kolme päätä, joista yhdellä ei ole päätä toisella puolella.
Nauhurin pää
Nauhuri toimii sähkömagneettisen induktion periaatteella. Tällainen magneettipää on itse asiassa kavion muotoinen sähkömagneetti. Kun tallennin toimii, se muuntaa mikrofonin paperilevyn äänen värähtelyn kautta indusoituneeksi virraksi ja välittää sen sitten magneettiseen päähän vahvistinpiirin kautta. Magneettipää on lähellä nauhaa, ja indusoitunut virta saa magneettipään magnetoitumaan, jolloin siitä tulee sähkömagneetti. Indusoitunut virta muuttuu alun perin äänen vaikutuksesta. Magneettipään sähkömagneettisen vaikutuksen alaisena nauhalla oleva magneettinen jauhe magnetoituu eriasteisesti ja järjestetään järjestykseen. Nauha on pyyhittävä pois (tunnetaan yleisesti nauhan pesuna ja degaussiona) ennen nauhoitusta, jotta vältetään nauhan viimeisen toistokerran äänimerkki, joka aiheuttaa kohinaa. Tallentimen tallennuspää ja toistopää ovat itse asiassa sama pää (huippuluokan tallentimissa ja äänitysyksiköissä tallennus- ja toistopäät ovat erillisiä), mutta liitäntäpaikat ovat erilaiset. Nauhoitettaessa pää on kytketty mikrofoniin (tai mikrofoniin), ja toistettaessa se liitetään kaiuttimeen. Pyyhintäpää on itse asiassa luonnollinen magneetti (käytetään myös superäänivirran poistamiseen). Periaate on: ennen äänitystä nauhalla oleva magneettijauhe järjestetään samaan järjestykseen. Tällä tavalla nauhan alkuperäinen tieto huuhtoutuu pois.
Pään vika --- pään naarmuuntumista
Pään naarmuuntuminen on kiintolevyvirhe, joka tapahtuu, kun kiintolevyn luku- ja kirjoituspää koskettaa pyörivää kiintolevyä ja levyn pinnalla olevaa tietovälinettä. Aiheuttaa pysyvää ja korjaamatonta vahinkoa.
Magneettipää on yleensä kääritty ohueen ilmakerrokseen levyn pinnalla (ohut nestekerros käytettiin 1990-luvun puolivälissä). Levyn yläkerros on PTFE:n kaltaista materiaalia, joka toimii voiteluaineena. Alla on kerros sputteroitua hiiltä. Kaksi suojaavaa magneettikerrosta (tietojen tallennusalue) estävät luku-kirjoituspään tahattoman kosketuksen.
Levyn luku-/kirjoituspää käyttää ohutkalvotekniikkaa, ja materiaali on tarpeeksi kovaa naarmuuntumaan suojakerroksen läpi. Magneettipään naarmuuntuminen johtuu todennäköisemmin luku-kirjoituspään läpi kulkevasta ulkoisesta voimasta, joka synnyttää riittävän paineen levyyn aiheuttaen naarmuja magneettiseen tallennuskerrokseen. Muu lika tai roskat, liiallinen isku tai tärinä ja tahaton putoaminen voivat aiheuttaa luku-kirjoituspään iskeytymisen levyyn, ja luku-kirjoituspää vaurioituu yleensä prosessissa.