ev / Kurulum ve konfigürasyon/ Harici depolama aygıtları. Bilgi nasıl yazılır ve okunur? Sabit diskin cihazı ve çalışma prensibi

Harici depolama aygıtları. Bilgi nasıl yazılır ve okunur? Sabit diskin cihazı ve çalışma prensibi

Manyetik diskler bilgisayarlar, bilgilerin uzun süreli saklanması için kullanılır (bilgisayar kapatıldığında silinmez). Bu durumda, çalışma sürecinde veriler silinebilir, diğerleri yazılabilir.

Sabit diskler ve disketler var. Ancak, disketler artık çok nadiren kullanılmaktadır. Disketler özellikle 1980'lerde ve 1990'larda popülerdi.

disketler(disketler), bazen disketler (disketler) olarak da adlandırılırlar, 5,25 inç (133 mm) veya 3.5 inç (89 mm) ölçülerinde kare plastik kasetler içine alınmış manyetik disklerdir. Disketler, belgeleri ve programları bir bilgisayardan diğerine aktarmanıza, bilgileri depolamanıza, sabit diskte bulunan bilgilerin arşiv kopyalarını oluşturmanıza olanak tanır.

Bir manyetik disk üzerindeki bilgiler, eşmerkezli yollar boyunca manyetik kafalar tarafından yazılır ve okunur. Bilgi yazarken veya okurken manyetik disk kendi ekseni etrafında döner ve kafa özel bir mekanizma kullanılarak istenilen yola getirilir.

3.5 inçlik disketlerin kapasitesi 1.44 MB'dir. Bu tür disket, şu anda en yaygın olanıdır.

Disketlerden farklı olarak HDD büyük miktarda bilgi saklamanızı sağlar. Modern bilgisayarlardaki sabit disklerin kapasitesi terabayt olabilir.

İlk sabit disk, 1973 yılında IBM tarafından yaratıldı. 16 MB'a kadar bilgi depolamaya izin verdi. Bu disk 30 sektöre ayrılmış 30 silindire sahip olduğundan 30/30 olarak belirlenmiştir. 30/30 kalibreli otomatik tüfeklere benzetilerek, bu disk "Winchester" takma adını aldı.

Sabit sürücü, bir okuma / yazma kafası tertibatı ve bir elektrik motoru ile birlikte bir veya daha fazla manyetik diski barındıran sızdırmaz bir demir kutudur. Bilgisayar açıldığında, elektrik motoru manyetik diski yüksek bir hıza (dakikada birkaç bin devir) döndürür ve bilgisayar açık olduğu sürece disk dönmeye devam eder. Diskin üzerinde, bilgileri disketlerde olduğu gibi yazan ve okuyan özel manyetik kafalar "uçur". Kafalar, yüksek dönme hızı nedeniyle diskin üzerinde yüzer. Kafalar diske dokunursa, sürtünme kuvveti diskin hızla bozulmasına neden olur.

Manyetik disklerle çalışırken aşağıdaki kavramlar kullanılır.

İzlemek- bilgi kaydetmenin temeli olan manyetik disk üzerinde eşmerkezli bir daire.

silindir Sabit sürücü disklerinin tüm çalışma yüzeylerinde üst üste yerleştirilmiş bir dizi manyetik iz.

sektör- bilgi kaydının ana birimlerinden biri olan manyetik yolun bir bölümü. Her sektörün kendi numarası vardır.

Küme- disklerle çalışırken işletim sistemi tarafından çalıştırılan manyetik diskin minimum elemanı. Her küme birkaç sektörden oluşur.

İletişim, iletişim, elektronik ve dijital cihazlar

Boyuna kayıtta kullanılan manyetik malzemelerin alanları, ortamın yüzeyine paralel olarak yerleştirilmiştir. Bu etki, bilgi sinyaline göre değişen kafanın manyetik alanı ile dijital verileri kaydederken kullanılır. Parçacık boyutunu azaltarak yüzey kayıt yoğunluğunu artırma girişimleri, belirsizlik bölgesinin boyutunun yararlı bölgenin boyutuna oranını ikinci lehine olmayacak şekilde artıracak ve sonunda kaçınılmaz olarak şuna yol açacaktır: parçacıklar tek alana geçtiğinde süperparamanyetik etki denir ...

Manyetik disk kayıt teknolojileri

boyuna kayıt

Yirminci yüzyılın 70'lerinde ortaya çıkan ilk sabit disk örnekleri, uzunlamasına bilgi kaydı teknolojisini kullandı. Bunun için diskin yüzeyi ve manyetik bandın yüzeyi bir krom dioksit tabakası ile kaplandı. cro2 veya kayıt katmanının uzunlamasına manyetizasyonunu sağlayan demir oksit. Böyle bir taşıyıcının zorlayıcı gücü Hc = 28 kA/m.

Oksit tabakasını uygulama teknolojisi oldukça karmaşıktır. İlk olarak, bir demir oksit tozu ve erimiş polimer karışımının bir süspansiyonu, hızla dönen bir alüminyum diskin yüzeyine püskürtülür. Merkezkaç kuvvetlerinin etkisinden dolayı, diskin yüzeyinde merkezden dış kenara eşit olarak dağıtılır. Çözelti polimerleştikten sonra yüzey zımparalanır ve üzerine yeterli mukavemete ve düşük sürtünme katsayısına sahip başka bir saf polimer tabakası uygulanır. Ardından disk nihayet parlatılır. Bu tür bir sürücü kahverengi veya sarıdır.

Bilindiği gibi, manyetik malzemeler bir domain yapısına sahiptir, yani. ayrı mikroskobik alanlardan oluşur - etki alanları , içinde tüm atomların manyetik momentlerinin bir yöne yönlendirildiği. Sonuç olarak, bu tür her bir alan, yeterince büyük bir toplam manyetik momente sahiptir. Boyuna kayıtta kullanılan manyetik malzemelerin alanları ortamın yüzeyine paraleldir. Manyetik malzeme harici bir manyetik alandan etkilenmiyorsa, bireysel alanların manyetik momentlerinin yönelimi kaotiktir ve herhangi bir yön eşit derecede olasıdır. Böyle bir malzeme bir dış manyetik alana yerleştirilirse, alanların manyetik momentleri kendilerini dış manyetik alanın yönü ile çakışan yönde yönlendirme eğiliminde olacaktır. Bu etki, bilgi sinyaline göre değişen kafanın manyetik alanı tarafından dijital verileri kaydederken kullanılır.

Bir bit bilgiyi depolayabilen manyetik kayıt katmanının belleğinin minimum elemanı (hücresi) ayrı bir alan değil, birkaç onlarca alandan (70-100) oluşan bir parçacıktır (alan). Böyle bir parçacığın toplam manyetik momentinin yönü, manyetik kafanın hareket yönü ile çakışıyorsa, böyle bir durumu, yönler zıtsa, verilerin mantıksal "0" ile ilişkilendirilebilir, - ile mantıksal "1".

Bununla birlikte, komşu bölgeler manyetik momentlerin zıt yönüne sahipse, aralarındaki sınırda bulunan ve aynı adı taşıyan kutuplara dokunan alanlar birbirini itecek ve sonunda manyetik momentlerinin yönünü önceden tahmin edilemeyen bir şekilde değiştirecektir. enerjik olarak daha istikrarlı bir pozisyon almak için. ... Sonuç olarak, iki bölgenin sınırında, kaydedilen bilgi bitini depolayan bölgenin boyutunu ve buna bağlı olarak okuma sırasında faydalı sinyalin seviyesini azaltan bir belirsizlik bölgesi oluşur (Şekil 5.6). Bu durumda, gürültü seviyesi elbette artar.

Parçacık boyutunu azaltarak yüzey kayıt yoğunluğunu artırma girişimleri, belirsizlik bölgesinin boyutunun yararlı bölgenin boyutuna oranını ikinci lehine olmayacak şekilde artıracak ve sonunda kaçınılmaz olarak şuna yol açacaktır: aranansüperparamanyetik etkiparçacıklar gittiğindetek etki alanı durumuve zıt yönlü manyetik momentlere sahip komşu etki alanları, kayıt kafasının manyetik alanı kaldırıldıktan hemen sonra yönlerini değiştireceğinden, kaydedilen bilgiyi artık sabitleyemez. Kayıt katmanının malzemesi, tüm hacim boyunca homojen bir şekilde manyetize olacaktır.

Böylece, süperparamanyetizmanın varlığından dolayı, ilk on yılın ortalarında ulaşılan uzunlamasına kayıt teknolojisi XXI inç başına 120 Gbit kayıt yoğunluğunun değerinin yüzyıllardır 2 , pratik olarak yeteneklerini tüketti ve artık sabit disklerin kapasitesinde önemli bir artış sağlayamıyor. Bu, geliştiricileri bu kusurdan arınmış diğer teknolojilere yönelmeye zorladı.

dikey kayıt

Kobalt, platin ve diğer bazı maddeler içeren ince filmlerde, bu maddelerin atomlarının manyetik eksenleri taşıyıcının yüzeyine dik olacak şekilde yönlendirilme eğiliminde olmaları gerçeğine dik yazma olasılığına dayanmaktadır. Bu tür atomlardan oluşan alanlar da taşıyıcı yüzeye dik olarak yerleştirilmiştir.

Okuma manyetik kafasındaki sinyal, yalnızca alanın manyetik alanının kuvvet çizgilerini geçtiğinde üretilir, yani. bu kuvvet çizgilerinin taşıyıcının yüzeyine dik olduğu yerde. Taşıyıcının yüzeyine paralel yerleştirilmiş bir alan için, manyetik alanın kuvvet çizgileri, yüzeye çıktıkları yerde sadece uçlarında yüzeye diktir (Şekil 5.7, a). Kafa alana paralel ve dolayısıyla kuvvet çizgilerine paralel hareket ettiğinde, içinde sinyal yoktur. Etki alanının uzunluğunu azaltmak, kayıt yoğunluğunu artırmak, ancak belirli sınırlara kadar mümkündür - süperparamanyetik etki kendini göstermeye başlayana kadar. Alanlar taşıyıcının yüzeyine dik olarak yerleştirilmişse, manyetik alanlarının kuvvet çizgileri her zaman yüzeye dik olacak ve bilgi içerecektir (Şekil 5.7, b). Etki alanının uzunluğundan dolayı "boşta" çalıştırma olmayacaktır. Süperparamanyetizma olmayacağından, zıt manyetizasyona sahip alanlar birbirini itmeyecektir. Dikey manyetizasyonlu bir ortamda kayıt yoğunluğunun daha yüksek elde edilebileceği açıktır.

Dikey kayıt için tasarlanmış bir disk, özel bir üretim teknolojisi gerektirir. Plakanın tabanı dikkatlice parlatılır ve daha sonra yüzeyine vakum biriktirme yoluyla bir tesviye tabakası nikel fosfat uygulanır. NiP ilk olarak yüzey pürüzlülüğünü azaltan ve ikinci olarak sonraki katmanlara yapışmayı artıran yaklaşık 10 mikron kalınlığında (Şekil 5.8).

Daha sonra, kayıt katmanından verilerin okunmasını mümkün kılan bir yumuşak manyetik malzeme katmanı uygulanır ve kayıt katmanının kendisi, manyetik alanların dikey oryantasyonu ile malzemeden yapılır. Kobalt (Co), platin ( Pt), paladyum (Pd ), birbirleriyle ve krom ile alaşımları ( cr ), ayrıca birkaç atom kalınlığında bu metallerin ince filmlerinden oluşan çok katmanlı yapılar.

Kayıt katmanının üzerine yüzde bir mikron mertebesinde bir kalınlığa sahip koruyucu bir cam-seramik film uygulanır.

Dikey mıknatıslanma ile kayıt katmanına bilgi kaydının kendine has özellikleri vardır. Kabul edilebilir bir sinyal seviyesi sağlamak ve iyi bir sinyal-gürültü oranı sağlamak için, kayıt kafası tarafından üretilen manyetik alanın kuvvet çizgileri, kayıt katmanından geçerek tekrar baş çekirdeğe yakın olmalıdır. Bunun için, kayıt altına alınanın altında bulunan yumuşak manyetik alt katman hizmet eder (Şekil 5.9).

Uzmanların ön tahminlerine göre dikey kayıt teknolojisi, 500 Gbit/inç'e kadar kayıt yoğunluğunun gerçekleştirilmesine olanak sağlayacak. 2 ... Bu durumda, 3,5 inçlik bir sürücünün kapasitesi 2 TB, 2,5 inç - 640 GB, 1 inç - 50 GB olacaktır. Ancak bunlar sadece ön tahminlerdir. Üst sınırın 1 Tbit/inç olması mümkündür. 2 ve daha da fazlası. Gelecek anlatacak.

Gelişmiş manyetik kayıt teknolojileri

Dikey kayıt teknolojisi şu anda aktif gelişim aşamasındadır ve hala kayıt yoğunluğunun sınır değerlerinden uzaktır. Ancak, bu an bir gün gelecek. Belki şimdi göründüğünden daha erken. Bu nedenle, yüksek verimli yeni manyetik kayıt teknolojileri bulma yönünde araştırmalar halihazırda devam etmektedir.

Bu teknolojilerden biri termomanyetik kayıttır.HAMR (Isı Destekli Manyetik Kayıt), yani medyayı ön ısıtma ile kayıt. Bu yöntem, tıpkı manyeto-optik kayıtta olduğu gibi, üzerinde kaydın yapıldığı kayıt ortamının odaklanmış bir lazer ışını ile kısa süreli (1 pikosaniye) ısıtılmasını sağlar.Teknolojiler arasındaki fark, bilgilerin diskten okunma biçiminde kendini gösterir. Manyeto-optik sürücülerde bilgi, kayıt sırasında olduğundan daha düşük bir güçte çalışan bir lazer ışını tarafından okunur ve termomanyetik kayıt sırasında bilgi, geleneksel bir sabit diskten olduğu gibi bir manyetik kafa tarafından okunur.Ve buradaki kayıt yoğunluğunun manyeto-optik formatlardan çok daha yüksek olması planlanıyor. MD, CD - MO veya DVD - MO - 10 Tbps'ye kadar 2 ... Bu nedenle, burada bir kayıt ortamı olarak başka malzemelere ihtiyaç vardır. Şimdi, bu tür malzemeler olarak, platin, kobalt, neodimyum, samaryum ve diğer bazı elementlerin çeşitli bileşikleri düşünülmektedir: Fe 14 Nd 2 B, CoPt, FePt, Co 5 Sm, vb. Bu tür malzemeler çok pahalıdır - hem bileşimlerine dahil edilen nadir toprak elementlerinin yüksek maliyeti hem de bunların üretimi ve amaçlanan taşıyıcının tabanının yüzeyine uygulanması için teknolojik sürecin karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle. Teknolojide okuma/yazma kafasının tasarımı HAMR aynı zamanda manyeto-optik kayıttan oldukça farklı olduğu varsayılır: lazer, manyeto-optik kaydedicilerde olduğu gibi, manyetik kafa ile aynı tarafa yerleştirilmelidir, zıt tarafa değil (Şekil 5.10). Isıtmanın 180 derece değil, 100 santigrat derecelik bir sıcaklığa kadar yapılması gerekiyor.

Manyetik kaydın geliştirilmesinde bir başka umut verici yön, parçacıkların açıkça yapılandırılmış bir alan dizisinde düzenlendiği bir kayıt katmanı olarak malzemelerin kullanılmasıdır ( Bit desenli medya ). Bu yapı ile, her bir bilgi biti, 70-100 alan dizisinde değil, sadece bir hücre alanında depolanacaktır (Şekil 5.11).

Böyle bir malzeme ya fotolitografi kullanılarak yapay olarak oluşturulabilir (Şekil 5.12) ya da uygun bir kendi kendini organize eden yapıya sahip bir alaşım bulunabilir.

İlk yöntemin geliştirilmesi olası değildir, çünkü en az 1 Tbit / inç kayıt yoğunluğuna izin veren malzeme elde edilir. 2 , bir parçacığın boyutu maksimum 12,5 nm olmalıdır. Ne mevcut litografi teknolojisi, ne de önümüzdeki 10 yıl için planlanan litografi teknolojisi bunu sağlıyor. Bu yaklaşımı reddetmekten kaçınmak için oldukça zekice çözümler olsa da.

Kendi kendini organize eden manyetik malzemeleri arayın (SOMA - Kendinden Sıralı Manyetik Dizi) Çok umut verici bir yön. Seagate, birkaç yıldır bir heksan çözücü içinde buharlaştırılan bir FePt alaşımının özelliklerine dikkat çekiyor. Ortaya çıkan malzeme mükemmel derecede pürüzsüz bir hücresel yapıya sahiptir. Bir hücrenin boyutu 2.4 nm'dir. Her domainin yüksek stabiliteye sahip olduğunu düşünürsek 40-50 Tbit/inç seviyesinde izin verilen kayıt yoğunluğundan bahsedebiliriz. 2 ! Bu, manyetik ortama kayıt için nihai sınır gibi görünüyor.

belirsizlik bölgeleri

Pirinç. 5.6. Boyuna kayıttan kaynaklanan belirsizlik bölgeleri

bir sinyal var

Sinyal yok

Pirinç. 5.7. Paralel (a) medya

ve dik (b) manyetizasyon

Yumuşak manyetik malzemeden yapılmış alt katman

Disk tabanı (Al)

Tesviye katmanı ( NiP)

Dikey manyetizasyonlu kayıt katmanı

Koruyucu katman

Pirinç. 5.8. Dikey sabit disk yapısı

manyetizasyon

Sert manyetik kayıt katmanı

Manyetik olarak yumuşak alt katman

Pirinç. 5.9. Dikey ile kayıt malzemesi

manyetizasyon

kayıt direği

Dönüş direği direği

Pirinç. 5.10. Manyeto-optik kafa ZARAR

Pirinç. 5.11. BPM'nin mikro yapısı: 1 - normal kayıt sırasında bir bitlik bilgiye karşılık gelen alan; 2 - sınırları, alanların sınırlarıyla çakışan dizi; 3 - bir bit veri depolayabilen bir alan

Pirinç. 5.12. Fotolitografi ile elde edilen kayıt katmanı

Ve ayrıca ilginizi çekebilecek diğer çalışmalar
21435.		YÜKÜMLÜLÜK DEĞİŞİKLİĞİ	20,2 KB
	Bu nedenle, devir her zaman mevcut yükümlülüğün yerine getirilmesinde yapılır. Çoğu yükümlülükte, taraf hak ve yükümlülüklere sahiptir. olmaz Mektubun 5. paragrafı: Yükümlülüğün konusu bölünürse mümkündür Kredi sözleşmesi: Medeni Kanun madde 812: sadece bir banka veya başka bir kredi kuruluşu tarafından verilebilir, yani alacaklı, yükümlülük yerine getirildi Pasif ...
21436.		YÜKÜMLÜLÜĞÜN İFADE KONUSU	21.06 KB
	Parasal yükümlülükler için özel şartlar geçerlidir Medeni Kanunun 317. Maddesi: Rusya Federasyonu Merkez Bankası tarafından kurulanlar hariç, ruble olarak ödenir. ...
21437.		HUKUKİ YASAL YÜKÜMLÜLÜK	22,54 KB
	Suçun bir sonucu olarak, gelecekte suçları önleyebilecek olumsuz sonuçların fail üzerinde meydana gelmesi gerekir; bu tür olumsuz sonuçlar, kişisel mahrumiyet, mülkün tutuklanması veya yoksun bırakılması, müsadere, müsadere, para cezası, Güney Osetya'daki zararların tazmini olabilir, bu, kişisel mahrumiyette ifade edilen, suçlu için istenmeyen, işlenmiş bir suçun sonuçlarıdır. .
21438.		NEDEN TEORİSİ	16,29 KB
	Mağdurun GP'deki özel menfaati, ihlal edeni kişisel mahrumiyete maruz bırakmak değil, GP'den yaşadığı kayıpları telafi etmektir, GP'nin bir deneğinin GP'nin başka bir süjesine sorumluluğu her zaman vardır. , bu AP'den farklıdır Özellik, GP'nin STK'yı bu ilişkilere katılanların özel çıkarlarını ve katılımcıların özel çıkarlarını tatmin etmek için düzenlemesinden kaynaklanmaktadır ...
21439.		SUÇ	20,36 KB
	Suçluluk, bir kişinin davranışından, bu kişinin bir suç işlemek istediği veya bir suçun önlenmesi için yükümlülüğün doğası ve dolaşım koşullarının gerektirdiği özen ve sağduyu derecesini göstermediği açıkça ortaya çıktığında ortaya çıkar. suç Suçluluk kavramına başka bir yaklaşım: Suçluluğun zihinsel süreçlerle hiçbir ilgisi yoktur Sukhanov Vetryansky'nin sahip olduğu: borçlunun hatası, yerine getirmediğinde ortaya çıkar ...
21440.		Diferansiyel denklem çözümlerinin kararlılığı kavramı	673 KB
	Denklem 1'in bazı çözümlerinin kararlılığının araştırılması, orijinde bulunan durağan bir noktanın önemsiz bir çözümünün kararlılığının araştırılmasına indirgenebilir. denklem sisteminin durağan noktasının orijininde bulunur. Durağan noktaya uygulanan kararlılık koşullarını formüle edelim. Sistem 5'in durağan noktası, her  için  seçilebiliyorsa Lyapunov anlamında kararlıdır.
21441.		Dinlenme noktalarının sınıflandırılmasına ilişkin notlar	340,5 KB
	Bu nedenle, yeterince büyük bir t için, başlangıç değerleri koordinatların kökeninin herhangi bir mahallesinde bulunan yörüngelerin noktaları, orijin keyfi olarak küçük bir mahallesine düşer ve sonsuz olarak orijine yaklaşır m. Artan t ile orijin komşuluğundaki moment, orijin m'nin belirli bir komşuluğunu bırakın.Orijin komşuluğunda aşağıdaki koşulları sağlayan Lyapunov fonksiyonu olarak adlandırılan türevlenebilir bir fonksiyon varsa: 1 ve ...
21442.		İlk yaklaşımda kararlılık çalışması	209.5 KB
	Sistem 1'in durağan noktasının kararlılığının incelenmesinin, 2 m'lik bir diferansiyel denklem sisteminin bazı çözümlerinin kararlılığının incelenmesine eşdeğer olduğunu hatırlayın.Sistem 1'in sağ tarafları için yok olur: Sistem 4 için ilk yaklaşımın denklemler sistemi olarak adlandırılan lineer sistem 5'in durağan noktasının kararlılığını inceleyeceğiz. Sistem 1 ilk yaklaşımda durağandır, ardından ...
21443.		Birinci mertebeden kısmi diferansiyel denklemler	170 KB
	Doğrusal homojen olmayan bir denklem veya yarı doğrusal bir birinci dereceden kısmi diferansiyel denklem, şu şekilde bir denklemdir:. 2 Bu denklem türevlere göre lineerdir ancak bilinmeyen Z fonksiyonuna göre lineer olmayabilir. Xi ve katsayıları z'ye bağlı değilse, o zaman denklem 2'ye lineer homojen denir.