شناخت هارد دیسک

بررسی شناخت تخصصی هارد دیسک کمک میکند که در تعمیر هارد بتوانیم موفقیت بیشتری کسب کنیم. هارد دیسک شامل دو بخش برد و بخش مکانیکی میباشد. مدار هارد یا همان برد هارد به بخش های مکانیکی سیلندر و هد فرمان میدهد. البته هارد دیسک های جدید SSD دارای بخش مکانیکی نمیباشد و مانند یک فلش مموری پیشرفته طراحی شده است.

اجزای تشکیل دهنده هارد دیسک کامپیوتر

قسمتهای اصلی داخل هارد

هدف از این مقاله اینست که میخواهم قسمت های داخلی یک هارد را برایتان نشان و توضیح دهم . ولی این دلیل نمیشود که هاردتان را باز کنید بخاطر اینکه ممکن است گرد و غبار داخل سیلندر هارد رفته و آنرا خراب کند.

آنچه که درباره هارد دیسک باید بدانیم

قسمتهای اصلی هارد دیسک HDD

نام قطعات تشکیل دهنده هارد

با یک مثال میخواهم اجزای تشکلیل دهنده یک هارد 3.5 اینچی را برایتان تشریح کنم. منظور از هارد های 3.5 اینچی همان هاردهای پی سی و هاردهای کامپیوترهای خانگی می باشد.
برای مثال یک هارد 1TB Seagate ST31000333AS را در نظر گرفتم برای شروع اجازه دهید یک نگاه به آن بیاندازیم.
اصلی ترین قسمت هارد بورد آن می باشد که کانکتورهای برق و دیتا روی آن سوار است.
بدنه سیاه آلمینیومی با همه محتویاتش را مجموعه هد و دیسک می نامند.
HDA یا Head and Disk Assembly

بررسی برد هارد دیسک

بزرگترین آی سی در وسط بورد قلب یک بورد است که MCU نامیده می شود Micro Controller Unit
تمام محاسبات و کانالهای خواندن و نوشتن به عهده آن می باشد
تراشه مموری یک آی سی از نوع حافظه DDR SDRAM می باشد که اندازه آن برابر کش هارد می باشد CACHE . مثلا این بورد یک آی سی حافظه DDR سامسونگ 32M دارد بنابراین بصورت تئوری کش هارد 32 مگابایت می باشد ولی در حقیقت اینطور نیست؛ بخاطر اینکه حافظه لاجیکالی روی بافر یا حافظه CACHE و حافظه فریم ور  تقسیم شده است .
CPU مقداری حافظه برای برگرداندن ماژولهای فریم ور مصرف میکند.

آی سی بعدی کنترلر موتور یا VCM می باشد که بیشترین مصرف برق بورد هارد را دارد و باعث می شود موتور هارد بچرخد.
آی سی فلش اگر روی هارد نباشد داخل MCU قرار گرفته است.
سنسورهای شوک اگر مشکلی ناگهانی را احساس کنند به موتور هارد سیگنال میفرستند و باعث می شوند هد هارد فورا پارک شوند یا سرعت دور موتور را پایین میاورندالبته در تئوری اینجوری است ولی در عمل کار نمیکنند بنابراین مواظب باشید هارد تان ضربه نخورد .
دیودهای TVS برای ولتاژهای 5 و 12 ولت مدار است که دو عدد می باشد .

حالا بیایید یک نگاه به روی HDA بیاندازیم:
شما میتوانید اتصالات موتور و هد را ببینید که از زیر به بورد متصل می شوند .
همچنان یکسری سوراخهای کوچک بنام نفس هم هست .شاید شما هم شنیده باشید که داخل هارد خلاء می باشد ولی در حقیقت اینطور نیست و این یک مطلب غلطی می باشد که حتی در دانشگاههای ما هم تدریس می شود !
هارد بوسیله این سوراخها فشار هوای داخل و خارج را تنظیم میکند پشت این سوراخها فیلتری است که هوا را تصفیه و خشک میکند .

حالا بیایید یک نگاهی به درپوش بالایی هارد بیاندازیم:
نکته مهم : بهیچ عنوان در رویی هاردتان را باز نکنید این عمل باعث می شود هارد همراه اطلاعاتش برای همیشه از بین برود و مطالب این صفحه فقط جنبه آموزشی دارد و هارد فقط باید در کلین روم کلاس 100 و در مراکز معتبر ریکاوری هارد باز شود. متاسفم که بعضی افراد نا آگاه در هارد را باز میکنند و آنرا از بین میبرند!

در پوش هارد چیز خاصی ندارد یک استیل می باشد که با یک نوار بلند پلاستیکی احاطه شده که برای محافظت هارد از غبار طراحی شده است.

بالاخره رسیدیم به داخل هارد باهمدیگر نگاهی به اجزاء داخلی هارد میکنیم:

اطلاعات اصلی روی پلیتر ذخیره میگردد. پلیتر از آلومینیوم یا شیشه صیقلی شده وپوشیده شده از چندین لایه مرکب مغناطیسی که اطلاعات روی آنها ذخیره میگردد.

قسمتهایی از پلیتر با دامپر پوشیده شده است . بعضی وقتها میان پلیترها نیز دامپرها قرار داده شده اند که صدا و عملکرد هوا را کاهش میدهند . معمولا دامپرها از آلومینیوم یا پلاستیک ساخته شده اند . دامپرهای آلومینومی بهتر هوای داخلی هارد را خنک تر می کنند .

HSA که مخفف HEAD STACK ASSEMBLY میباشد و محل سوار شدن هد های هارد میباشد. اگر برق روشن نباشد هد هارد در این محل قرار میگیرد . HSA بطور معمول پارک می شوند.
هارد یک مکانیزم دقیق دارد و برای بهتر کار کردن احتیاج به یک هوای تمیز در داخل خود دارد.

وقتی که هارد کار میکند از خودش ذرات بسیار کوچکی فلز و چربی تولید میکند . برای تمیز کردن سریع هوا، هارد از یک فیلتر چرخشی استفاده میکند .
این فیلتر با تکنولوژی بالا بطور دائم حتی ریزترین غبار ها را جمع و جذب می کند . فیلتر در مسیر حرکت هوایی که از چرخش پلیترها تولید شده قرار داده شده است.

حالا میتوانید مگنت را برمیدارید تا ببینیم زیر آن چیست:

هاردها از آهنرباهای بسیار قوی نئودینیم استفاده میکنند . آنقدر این آهنربا قوی است که میتواند تا 1300 برابر وزن خود را بالا بکشد.
بنابراین مواظب باشید انگشتتان را لای مگنت و فولاد یا یک مگنت دیگر نگذارید بخاطر آنکه ضربه شدید وارد میکند.
یک متوقف کننده HSA روی مگنت وجود دارد . متوقف کننده HSA حرکت HSA را محدود میکند .
متوقف کننده HSA ممکن است ساختار مختلف داشته باشد اما همیشه ۲ تا از آنها وجود دارد که همیشه در هاردهای جدید موجودند.

یک متوقف کننده HSA دیگر وجود دارد و همچنین شما میتوانید دومین مگنت را ببینید . سیم پیچ صدا یک قسمت از HSA است.
مگنت و سیم پیچ HSA و موتور VCM باعث حرکت هد می شوند . یک ضامن پلاستیکی سیاه رنگ بنام LATCH محافظ دستگاه می باشد.
این ضامن , هد هارد را برای کار کردن معمولی روی سطح دیسک رها میسازد و همچنین باید از حرکت هد در هنگامی که هد در ناحیه پارک است جلوگیری کند با این کار از هد محافظت می نماید.

در قدم بعدی ما میخواهیم HSA را خارج کنیم.

HSA یک بولبورینگ دقیق دارد که باعث حرکت خوب و نرم می شود بزرگترین قسمت HSA که از آلومینیوم ساخته شده بازوی آن می باشد . HGA به بازو وصل شده است. HGA ها و ARM ها در کارخانجات مختلف تولید می شوند.
یک کابل نارنجی رنگ تا شو بنام FPC به HSA وصل می شود که مدار چاپی قابل انعطاف می باشد . FPC به HSA و پلیت و هدهای متصل شده پیوند شده است .
حالا یک نگاه نزدیکتر به هر قسمت HSA میاندازیم.
سلف های صدا به FPC وصل می شود.
بولبورینگ را میتوانید ببینید.

محل اتصال HSA:
واشر پلاستیکی از نفوذ هوا به داخل هارد جلو گیری می کند . تنها راه ورود هوا به داخل هارد فقط سوراخ breathing می باشد .
اتصالات هارد با لایه های نازک طلا برای هدایت بهتر پوشانده شده است .
این یک نمونه شناسایی بازوی هد هارد می باشد . بعضی وقتها کل فلز قطعه HSA را بازو میگویند .
قطعه سیاه کوچک در آخر HGA را اسلایدر می نامند SLIDER . در بسیاری از منابع اسلایدر را بعنوان هد تلقی کرده اند اما اسلایدر خودش یک هد نیست . اون پره ایست که به خواندن و نوشتن از سطح رویی دیسک کمک میکند .
هدها در هاردهای جدید حدود 5 تا 10 نانومتر بلند می شوند . برای مثال قطر متوسط موی انسان حدود 25000 نانومتر است .
اگر هر ذره ای مانند غبار زیر اسلایدر برود فورا باعث اصطکاک و در نتیجه زیاد گرم شدن هد و از بین رفتن آن می شود . بهمین دلیل است که تمیز بودن هوای داخل هارد بسیار مهم است .
عوامل اصلی خواندن و نوشتن در آخر اسلایدر قرار دارند و آنها آنقدر ریز هستند که فقط در زیر یک میکروسکوپ خوب دیده می شوند .
همانطور که میبینید سطح slider صاف نیست آن شیارهای ارودینامیکی دارد . این شیارها به پرواز اسلایدر در ارتفاع مشخصی کمک میکنند . هوای زیر اسلایدر  به شکل هوای سطح ABS در میاید .
ABS باعث می شود که اسلایدر تقریبا موازی سطح دیسک پرواز کند .
شما میتوانید بروشنی اتصالات هد را ببینید .
قسمتهای خیلی مهم از HSA هستند که ما هنوز آنها را توضیح ندادیم . به آن پری آمپلیفایر یا پری آمپ میگویند .
پری آمپ یک آی سی است که هدها را کنترل می کند و سیگنالهای خروجی و ورودی به هد را تقویت می نماید .
دلیل اینکه چرا پری آمپ داخل HDA قرارداده شده است ساده است . بخاطر اینکه سیگنال های هد خیلی ضعیف هستند و در هاردهای جدید بیشتر از 1 گیگاهرتز فرکانس دارند .
اگر پری آمپ خارج از HDA باشد این سیگنالها باقی نمی مانند و در راه بسمت بورد ناپدید می شوند
پری آمپ راهای خیلی زیادی بسمت هد دارد بخاطر اینکه هارد فقط با یک هد میتواند کار کند (خواندن و نوشتن ) . هارد به پری آمپ سیگنال کنترل میفرستد و پری آمپ هدی که در آن زمان هارد بهش احتیاج دارد را انتخاب میکند .
این هارد برای هر هد 6 اتصالی دارد . حالا چرا انقدر زیاد ؟
یک اتصال زمین است . دو تای از آنها برای عناصر خواندن و نوشتن استفاده می شود . دو تا از آنها برای میکرو فعال کننده ها - فیزو الکترونیک خاص یا مگنت ها بکار میرود که میتوانند اسلایدر را حرکت یا بچرخانند .آن به قرار دادن یک هد زیر تراک کمک میکند .