Практична робота № 5 Принцип роботи та конструкції накопичувачів на жорстких дисках.

Пошук несправностей та ремонт накопичувачів на жорстких дисках

Мета роботи: ознайомитись з принципом роботи накопичувачів на жорстких дисках, з особливостями їх конструкцій, навчитися на практиці знаходити несправності та ремонтувати накопичувачі на жорстких дисках

Інструменти та прилади: гайковий ключ на 1/4", ключ на 3/16", викрутка

Короткі теоретичні відомості

Самим необхідним компонентом комп'ютера є накопичувач на жорсткому диску. Як відомо, він призначений для збереження даних, і наслідки його виходу з ладу найчастіше виявляються катастрофічними.

Основними елементами накопичувача є кілька круглих алюмінієвих некристалічних чи склоподібних пластин. На відміну від гнучких дисків (дискет), їх не можна зігнути; звідси і з'явилася назва твердий диск. У більшості пристроїв вони незнімні, тому іноді, по термінології фірми ІВМ, такі накопичувачі називаються фіксованими (fixed disk). Існують також накопичувачі зі змінними дисками, але вони не одержали широкого поширення, тому що є нестандартними, дорогими і недостатньо надійними.

Накопичувачі на твердих дисках звичайно називають вінчестерами. Це типовий професійний жаргон, насправді подібні пристрої не мають зі звичайними вінчестерами (тобто зі зброєю) нічого загального. Тому ми будемо вживати більш строгий термін — жорсткий диск.

Вимір ємності накопичувача

У табл. 5.1 приведені стандартні позначення одиниць виміру ємності накопичувачів.

Таблиця 5.1. Стандартні одиниці виміру ємності накопичувачів

Абрівіатура	Назва	Десятична величина	Двійкова величина
Kb (Кбіт) КВ, К (Кбайт) Mb (Мбіт) МВ, М (Мбайт) Gb (Гбіт) GB, G (Гбайт) Tb (Тбіт) ТВ, Т(Тбайт)	Кілобіт Кілобайт Мегабіт Мегабайт Гігабіт Гігабай Терабіт Терабайт	1000 1000 1000000 1000000 1000000000 1000000000 1000000000000 1000000000000	1024 1024 1048576 1048576 1073741824 1073741824 1099511627776 1099511627776

На жаль, не існує загальноприйнятого способу відрізняти “двоїчні” кратні одиниці виміру від “десяткових”. Іншими словами, англійське скорочення “МВ” (чи “М”) може позначати як мільйони байтів, так і мегабайти. Як правило, обсяги пам'яті виміряються в “двоїчних” одиницях виміру, але ємність накопичувачів — і в “десяткових” і в “двоїчних”, що може привести до непорозумінь.

Принцип роботи накопичувачів на жорстких дисках

Основні принципи роботи накопичувачів на жорстких і гнучких дисках практично однакові: дані записуються і зчитуються універсальними голівками з поверхонь обертових магнітних дисків, розбитих на доріжки і сектори.

У накопичувачах звичайно встановлюється кілька дисків, і дані записуються на обох сторонах кожного з них. У більшості накопичувачів є два чи три диски (що дозволяє виконувати запис на чотирьох чи шести сторонах), але існують також пристрої, що містять до 11 і більш дисків. Одноіменні (однаково розташовані) доріжки на всіх сторонах дисків поєднуються в циліндр. Для кожної сторони кожного диска передбачена своя доріжка читання/запису, але при цьому всі голівки змонтовані на загальному стрижні, чи стійці. З цієї причини голівки не можуть переміщатися незалежно друг від друга і рухаються тільки синхронно.

Жорсткі диски обертаються набагато швидше, ніж гнучкі. Частота їх обертання навіть у більшості перших моделей складала 3600 об/хв (тобто в 10 разів більше, ніж у накопичувачів на гнучких дисках) і до останнього часу була майже стандартом для жорстких дисків. Але в даний час частота обертання жорстких дисків зросла. Швидкість роботи того чи іншого жорсткого диска залежить від частоти його обертання, швидкості переміщення системи голівок і кількості секторів на доріжці. Крім того, завдяки сполученню всіх цих факторів обмін даними з жорсткими дисками здійснюється набагато швидше, ніж з накопичувачами на гнучких дисках.

При нормальній роботі жорсткого диска голівки читання/запису не стосуються (і не повинні стосуватися!) дисків. Але вони опускаються на поверхню при вимиканні живлення і зупинці дисків. Під час роботи пристрою між голівкою і поверхнею обертового диска утвориться дуже малий повітряний зазор (повітряна подушка). Якщо в цей зазор потрапить порошина чи відбудеться струс, голівка “зштовхнеться” з диском, який обертається “на повному ходу”. Якщо удар буде досить сильним, то відбудеться поломка голівки. Наслідки цього можуть бути різними — від утрати декількох байтів даних до виходу з ладу всього накопичувача. Тому в більшості накопичувачів поверхні магнітних дисків легують і покривають спеціальними змащеннями, що дозволяє пристроям витримувати щоденні “зльоти” і “приземлення” голівок, а також більш серйозні потрясіння.

Оскільки пакети магнітних дисків містяться в щільно закритих корпусах і їх ремонт не передбачений, щільність доріжок на них дуже висока — до 3000 і більш на дюйм. Блоки HDA (Head Dіѕk Aѕѕembly — блок голівок і дисків) збирають у спеціальних цехах, в умовах практично повної стерильності. Обслуговуванням HDA займаються лічені фірми, тому ремонт чи заміна яких-небудь деталей усередині герметичного блоку HDA коштує дуже дорого.