За да работят нашите компютри, освен процесор, RAM памет, дънна платка, чипсет или BIOS, те трябва да имат къде да съхраняват информацията. Носителят, на който се съхраняват нашите документи, цифрови фотографии, или музика – това е твърдият диск (хард диск или HDD – Hard Drive). Днес на пазара се появиха твърди дискове с капацитет до 500 GB. И всички те работят по един и същ принцип… От тях се иска само да могат да четат и записват файловете (информацията), за да можем да я ползваме по-късно. Но тези два процеса, изглеждащи ви на пръв поглед елементарно, всъщност изискват много “задкулисна” работа от твърдият ви диск. След малко ще разберете устройството и работата на твърдият диск…
Вътрешно устройство и действие…
Ако не сте достатъчно луди, за да отворите вашия твърд диск, за да видите какво има вътре, аз ще ви спестя това. Функциониращите части на диска са в метален корпус, който ги предпазва от прах, и магнитно въздействие. Вътрешното устройство се състои от следните неща: въртящи се дискове (плочи), глави (запис / четене), позиционираща рамка на главите и тяхното устройство за позициониране. Въртящите се плочи могат да бъдат от специално стъкло или алуминий. Минимум тези плочи на брой са една. Върху тях е нанесен тънък слой феромагнитен материал, върху който става записването на данни, и прочитането им от там. Плочите на твърдия диск се въртят с голяма скорост. И ако срещнете някъде следното: HDD <марка> 7200 RPM, това означава, че скоростта им на въртене е 7200 оборота в минута. Но днес има твърди дискове, на които плочите достигат обороти до 15 000 об./ мин (предимно за сървъри). И така да продължа по същество – освен плочите, има и четящи глави, като за всяка плоча има по две глави. Едната глава се използва за запис а другата за четене на данните от повърхността на феромагнитния слой. При плочите има една много важна особеност – те трябва да бъдат идеално балансирани, защото при високи обороти се получават центробежни сили, а оттам и вибрации, които повреждат диска, или по – точно, скъсяват неговия живот на работа.
След дисковите плочи следва най-прецизното нещо в хард диска – главите за четене / запис. Тези глави са толкова малки, за да могат най-прецизно да бъдат позиционирани над определения клъстер, над феромагнитния слой. Те изобщо не контактуват с феромагнитния слой, а “прелитат” над него на много малко разстояние – няколко микрона! Те се изработват по много прецизна технология, и в същото време да работят продължително. Главите на твърдите дисковете се състоят от феромагнитна сърцевина и финна намотка около нея. Когато протече ток през намотката, който варира до няколко милиампера, сърцевината се намагнитва. В зависимост от посоката на тока, магнитното поле има различна посока. Под действието на създаденото магнитно поле, се намагнитизира в различна посока много малка площ от феромагнитния слой. По този начин се получава единица или нула, в зависимост от посоката на магнитното поле от главата. Тук искам да допълня, че за да се образува един БИТ са нужни две последователни намагнитвания (един магнитен набор). А за да се запише втори бит, поляритета на магнитния му набор (бит), трябва да е противоположен на предходния по посока. Така се разпознава, че има нов бит. А когато главите трябва да прочетат информация от някоя писта или клъстер, позициониращата система премества главата над определеното място. Намагнитената писта под главата съдържа различни битове – 1 или 0. Всеки бит, както споменах по-горе, е с различна магнитна посока. Така наборите поляризирани, си представлямат малки магнити. Когато главата преминава над тях, в нея се индуктира променлив ток, с много малък ампераж. В зависимост от това, дали ще е единица или нула, поляритета в намотките й, е в различна посока. И така, различавайки посоката на индуктирания ток, компютъра разпознава, дали това е единица или нула.
Позициониращата система на главите, е също толкова важна, колкото въртящите се плочи, техния задвижващ електромотор, електрониката на диска и главите. Главите се намират на рамка, която ги носи над плочите. В края си тези рамки, имат една медна намотка, или още се нарича гласова бобина. Тази бобина, се намира между два магнита. И когато и се подаде ток, магнитното поле отмества рамката, и главите се позиционират най-фино над определения клъстер. При по-старите дискове, отместването на рамката ставаше със стъпкови мотори. Това определено бавеше самата работа на диска, защото докато мотора да позиционира рамката, се губи много време. Съвременните дискове, както казах са с магнитно отместване, са сравнително бързи.
Форматиране на хард диска…

(цялата статия)