/  หน้าแรก  /  profile  /  เรื่อง  IT  /  ห้องสดับกลอน  /  เรื่องน่ารู้  /

                    ชื่อเรื่อง
ฮาร์ดดิสก์ :- โครงสร้างภายในของฮาร์ดดิสก์
                    ประเภทเรื่อง ฮาร์ดดิสก์

         เวลาฮาร์ดดิสก์ทำงาน เมื่อเปิดสวิตซ์คอมพิวเตอร์ จะได้ยินเสียงมอเตอร์หมุน เคยสงสัยบ้างหรือไม่ว่า โครงสร้างภายในฮาร์ดดิสก์มีลักษณะเป็นอย่างไร
         บทความนี้ มุ่งเน้นเพื่อการศึกษาโครงสร้างของฮาร์ดดิสก์ โดยอาจจะไม่ครอบคลุมเทคโนโลยีของฮาร์ดดิสก์ทั้งหมด แต่จะมุ่งแสดงเทคโนโลยีพื้นฐานถึงขั้นสูงของฮาร์ดดิสก์ มุ่งเสนอในด้านสถาปัตยกรรม โครงสร้างภายใน สำหรับผู้ที่ต้องการข้อมูลที่ละเอียดมากกว่านี้ อ่านได้จาก http://www.storagereview.com ส่วนของ Reference
หากเปิดฝาครอบเคสของฮาร์ดดิสก์ จะเห็นชิ้นส่วนภายในดังที่ปรากฎในภาพข้างล่างนี้ อันตราย ถ้าหากฮาร์ดดิสก์ยังทำงานปกติอยู่ ห้ามเปิดฝาครอบเด็ดขาด เพราะการเปิดฝาครอบทำให้ฝุ่นเข้าไปภายใน และในที่สุดแผ่นดิสก์ก็จะเสีย ใช้งานไม่ได้อีกต่อไป

 

 

 

 

 

 

 

 

         แผ่นดิสก์ เป็นสารผสมฉาบด้วยสารแม่เหล็ก ถูกเหนี่ยวนำให้มีสภาวะ เป็น 0 1 เพื่อจัดเก็บข้อมูล ปกติฮาร์ดดิสก์แต่ละตัวจะมีแผ่นดิสก์ หรือจานดิสก์ (เอกสารภาษาอังกฤษ หรือ spec ของฮาร์ดดิสก์เรียกว่า Platter) 1 - 4 แผ่น แต่ละแผ่นจะเก็บข้อมูลได้ทั้งสองด้าน เทคโนโลยีของการผลิตฮาร์ดดิสก์ปัจจุบัน ทำให้ความจุต่อแผ่น (Platter) สูงขึ้น (สูงถึง 6.4 กิกะไบต์/Platter) การที่แผ่นดิสก์มีความจุต่อ Platter มากขึ้น เทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาคือ การพัฒนาให้ความจุของข้อมูลต่อเซคเตอร์ (density มีค่าเป็น byte per sector) มากขึ้น โดยมีค่าเท่ากับ 512 ไบต์ หรือ 1024 ไบต์
Spindle Motor ทำหน้าที่ควบคุมการหมุนของแผ่นดิสก์ ดิสก์รุ่นเก่าจะหมุน 3600 รอบต่อนาที (RPM = round per minute) ต่อมาหมุน 5400 รอบ 7200 รอบ และปัจจุบัน (กันยายน 2542) 10000 รอบ การพัฒนาให้ฮาร์ดดิสก์หมุนเร็วจะได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น เพราะมีผลให้ sector ที่บรรจุข้อมูลจะถูกหมุนมาพบกับหัวอ่านเร็วขึ้น ทำให้การค้นพบ-อ่านข้อมูลได้เร็วขึ้น ประสิทธิภาพดีขึ้น เพราะลดทั้ง access time และ Latency Time
         

         เคส หรือกล่องใส่ฮาร์ดดิสก์ นี่สำหรับบรรจุแผ่นดิสก์ และกลไกในการหมุน การอ่าน ของฮาร์ดดิสก์ ผู้ผลิตแต่ละรายจะผลิตเคสไม่เหมือนกัน ปกติเคสนี้จะถูกปิดผนึก (Seal) อย่างแน่นหนา เพื่อป้องกันฝุ่นเข้าไปในเคส
หัวอ่าน โครงสร้างเป็นสารกึ่งตัวนำ และกระบวนการผลิตเป็นเช่นเดียวกับการผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ ปัจจุบัน โครงสร้างภายในหัวอ่านเป็นขดลวดภายในเวเฟอร์ การเขียนหรืออ่านข้อมูลเกิดขึ้นเมื่อ คอนโทรลเลอร์ของฮาร์ดดิสก์ได้รับคำสั่งจาก Host ให้มีการเขียน-อ่านข้อมูล ก็จะแปลงคำสั่งดังกล่าวเป็นแรงดันไฟฟ้าป้อนเข้าไปในขดลวด ทำให้เกิดแรงเหนี่ยวนำ ไปเปลี่ยนโครงสร้างของสารแม่เหล็กที่ฉาบบนแผ่นดิสก์ ซึ่งมีรูปแบบของการบันทึกข้อมูลในที่สุด เทคโนโลยีของการเขียน-อ่านนี้ เรียกว่า MR (Magnical Recorder) ก่อนจะมาเป็น MR เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ คือ หัวอ่านแบบ Thin Film (TF) และหลังจาก MR แล้ว GMR ก็ถูกพัฒนาตามมา
           
          การเคลื่อนที่ของหัวอ่านไปบนแผ่นดิสก์ถือเป็น Start of Art คือ ศาสตร์แห่งศิลป์ในการออกแบบและพัฒนาเลยทีเดียว เพราะมีปัจจัยที่ต้องควบคุมมาก และมีหลักการที่สำคัญคือ รักษาระยะห่างระหว่างหัวอ่านและแผ่นดิสก์ให้คงที่เสมอ คำถามคือ จะทำให้อย่างให้หัวอ่านที่มีมวล แล้วก็วางในแนวขนานกับพื้นโลก ขืนตัวอยู่ได้ระหว่างที่หัวอ่านก็ "กวาดจับ" หาข้อมูล เขียนข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ไปมา (ผมเคยคุยกับวิศวกรจาก Read-Rite ผู้ผลิตหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์รายใหญ่ของโลก ได้ข้อมูลเพิ่มเติมว่าต้องควบคุมกันด้วยหลักการของ Arrow Dynamic หรือหลักการพลศาสตร์ ถ้าหากสนใจเทคโนโลยีเกี่ยวกับหัวอ่าน ดูเพิ่มเติมได้จาก http://www.readrite.com
         
          แขนของหัวอ่าน (Arm head) ทำงานร่วมกับ Stepping Motor พฤติกรรมการ "กวาดจับ" เพื่อหาพื้นที่สำหรับการเขียนการอ่านจะมีลักษณะดังภาพ โดยกลไกการอ่าน (Arm Actuator) นั้นถูกบังคับให้เคลื่อนไหวไปตามคำบงการของ Controller เพื่อเลื่อนตำแหน่งหัวอ่านให้หา sector ที่บรรจุข้อมูลให้พบ โดย stepping motor จะมีกำหนดพิสัยในการเคลื่อนที่ (มุม) ที่แน่นอน อย่างไรก็ตาม ต่อมา Stepping Motor ถูกพัฒนาและเปลี่ยนเป็นใช้ Voice Coil แทน ซึ่งทำงานโดยการเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก Voice Coil ทำงานได้เร็วและแม่นยำกว่า Stepping Motor
และทั้งหมดนั้น คือ เสียงที่ได้ยินเวลาที่ฮาร์ดดิสก์ทำงาน แหล่งกำหนดเสียงของฮาร์ดดิสก์ เกิดจากการทำงานของกลไกภายในตัวฮาร์ดดิสก์ ส่วนเสียงจะดังมากหรือน้อย ก็แล้วแต่ผู้ผลิต แต่โดยปกติแล้วผู้ผลิตจะพยายามให้ฮาร์ดดิสก์มีเสียงระหว่างทำงานน้อยที่สุด


   หน้าแรก   profile   เรื่อง  IT   ห้องสดับกลอน   เรื่องน่ารู้   คอมพิวเตอร์  วาไรตี้ บันเทิง วัยรุ่น   กลอน   กีฬา  

Hosted by www.Geocities.ws

1