Principi parkiranja glava hard diska

Veoma bitan segment funkcionisanja hard diska jeste način i mesto odlaganja njegovih glava (odnosno ferita), u trenucima kada je uređaj isključen. Tokom decenija razvoja viđena su brojna unapređenja u ovoj oblasti koja su, između ostalog:

– doprinosila sigurnosti tj. zaštiti od udaraca i padova,

– povećavala radni vek proizvoda tj. uvećavala broj ciklusa uključivanja i isključivanja,

– omogućavala smeštanje većeg broja sektora na magnetnim pločama tj. povećavala kapacitet hard diskova,

– smanjivala gabarite hard diskova…

Kao što je pomenuto u prethodnim člancima, feritna jezgra su vezana za mehanizam glava hard diska. Ona lebde iznad magnetnih ploča koristeći nanometarski „vazdušni jastuk“, nastao usled rotacije ploča, i obavljaju funkciju čitanja i pisanja podataka. Kada dođe do isključenja hard diska, ferite je potrebno odložiti na bezbedno mesto.

Pri ovom odlaganju, ni u jednom trenutku ne sme doći do kontakta ferita sa magnetnim zapisom na pločama.

Danas su u primeni dva osnovna principa odlaganja ili „parkiranja“ glava i to:

   – parkiranje na „landing zone“ na pločama – CSS princip

   – parkiranje na rampu – Load/Unload princip

CSS-princip-parkiranja-glava

Slika 1 – CSS princip parkiranja glava na „landing zone“ (Seagate 7200.11)

„Landing zone“ ili CSS (Contact Start/Stop) princip podrazumeva postojanje nemagnetnog prostora na pločama hard diska koji je namenjen za parkiranje glava. Ovaj prostor (landing zona) smešten je blizu unutrašnjeg prečnika magnetnih ploča – na mestu na kome bi čitanje i pisanje podataka bilo najsporije.

Kod prvih modela hard diskova, pre isključivanja, korisnik bi morao da pokrene poseban program za parkiranje glava na landing zonu. U slučaju neočekivanog nestanka električne energije feriti bi se spuštali na magnetni zapis uništavajući podatke. Vremenom je razvijena tehnologija koja bi glave, kada dođe do isključenja hard diska, po obrtnoj inerciji (nastaloj usled okretanja ploča) smestila na landing zonu. Kasnije su uvedeni i pomoćni delovi koji pomažu inerciji u pozicioniranju glava na landing zonu u vidu opruga ili magneta.

Jedan od najvećih problema CSS principa je statičko trenje (stiction) – „lepljenje“, koje se javlja između dve glatke površine – ferita i landing zone. Ovo lepljenje dovodi do habanja ferita i do velikog opterećenja prilikom startovanje motora. IBM je 1995. godine uveo, tada revolucionarni, princip laserskog pogrubljivanja landing zona čime su se efekti statičkog trenja sveli na minimum. Poslednji Seagate hard diskovi koji su koristili CSS princip imali su garantovanih 50,000 uključivanja i isključivanja u normalnim radnim uslovima.

Load-unload-princip-parkiranja-glava

Slika 2 – Load/unload princip parkiranja glava na rampu (Western Digital Green)

Lasersko pogrubljivanje („texturing“) landing zona dovelo je do smanjenja efekta statičkog trenja, ali je dovelo i do novih problema koji su bili,  pre svega, razvojne prirode. Neprestano je zahtevan sve veći i veći kapacitet hard diskova za šta je bilo neophodno povećanje broja sektora na pločama. Povećanje gustine sektora na pločama podrazumevalo je da feriti moraju biti na manjoj visini u odnosu na površinu ploča kako bi uspešno obavljali čitanje i pisanje. „Pogrubljena“ površina landing zona je predstavljala značajno ograničenje u ispunjavanju ovog zahteva.

Kompanija IBM je, krajem devedesetih godina, prilagodila princip parkiranja glava van ploča, korišćen kod nekih starih hard diskova, na jedan od svojih 2.5“ modela. Izvan magnetnih ploča uveden je poseban plastični deo – rampa, na koju su, prilikom gašenja hard diska, odlagani feriti (Load/Unload princip). Na taj način feriti i površine ploča tokom rada diska ni jednog trenutka ne dolaze u kontakt, a problem statičkog trenja je postao istorija.

Omogućeno je i povećanje kapaciteta – ne samo iz razloga proširenja magnetnog dela ploča na sada nepostojeću landing zonu, već i zato što praktično više nije bilo prepreka i ograničenja u smanjenju visine lebdenja ferita nad pločama. Osim toga, uvođenjem load/unload principa produžen je radni vek hard diskova, povećana je sigurnost podataka na njima usled veće otpornosti na udare, smanjena potrošnja energije…

Danas se gotovo svi hard diskovi proizvode sa principom odlaganja glava na rampi i imaju između 300.000 i 1.000.000 garantovanih uključenja i isključenja u normalnim radnim uslovima.

Nastavak uskoro..

Žarko Damjanović

 

Potrebno vam je spasavanje
podataka sa SSD uređaja?

Naši data recovery inženjeri za spasavanje podataka koriste najsavremenije softvere i pomoćne alate koje smo sami razvili u okviru brenda HddSurgery. Zato, ukoliko ste izgubili važne podatke, pozovite nas ili prijavite posao u Korisničkom servisu našeg sajta.