Kompyuter xotirasi haqida ma'lumot

Texnologiya
Magnit yozuv
Zamonaviy HDD diskning har ikki tomonidagi ferromagnit materialning [f] ingichka plyonkasini magnitlash orqali ma'lumotlarni yozib oladi . Magnitlanish yo'nalishidagi ketma-ket o'zgarishlar ma'lumotlar ikkilik bitlarini ifodalaydi . Ma'lumotlar magnitlanishdagi o'tishlarni aniqlash orqali diskdan o'qiladi. Foydalanuvchilar ma'lumotlari kodlash sxemasi yordamida kodlanadi, masalan, uzunlik cheklangan kodlash, [g], bu ma'lumotlar magnit o'tish bilan qanday ifodalanishini belgilaydi.
Odatda HDD dizayni a dan iborat yozilgan ma'lumotni ushlab turuvchi laganlar deb nomlangan tekis dumaloq disklarniushlab turuvchi shpindel . Plitalar magnit bo'lmagan materialdan, odatda alyuminiy qotishmasidan, shisha yoki keramikadan tayyorlanadi. Ular odatda 10-20 nm chuqurlikdagimagnit materialning sayoz qatlamibilan, himoya qilish uchun tashqi uglerod qatlami bilan qoplangan. [52] [53] [54] Ma'lumot uchun standart nusxa ko'chiriladigan qog'ozningqalinligi0,07-0,18 mm (70,000-180,000 nm)

Zamonaviy HDD-lardagi laganlar energiya tejaydigan portativ qurilmalarda 4200 RPM dan yuqori tezlikdagi serverlarda 15000 rpmgacha o'zgarib turadi . [57] Dastlabki HDD disklar 1200 rpmda aylandi [6] va ko'p yillar davomida 3600 rpm odatiy hol edi. [58] 2019 yil noyabr oyidan boshlab iste'molchilar uchun mo'ljallangan HDD disklarning ko'pchiligida 5400 yoki 7200 RPM atrofida aylanmoqda.

Ma'lumotlar magnit yuzasiga juda yaqin ishlashga joylashtirilgan o'qish va yozish boshlari deb nomlangan o'tmishdagi asboblarni aylanayotganda , ularning uchish balandligi ko'pincha o'nlab nanometrlar oralig'ida yozilgan va o'qilgan . O'qish va yozish boshi darhol ostidan o'tadigan materialning magnitlanishini aniqlash va o'zgartirish uchun ishlatiladi.
Zamonaviy drayvlarda shpindelda har bir magnit plastinka yuzasi uchun bitta boshcha mavjud bo'lib, u umumiy qo'lga o'rnatiladi. Aktuator qo'li (yoki kirish qo'li) boshlarni plastinka bo'ylab aylanayotganda (taxminan radial) yoy bo'ylab harakatlantiradi va har bir bosh aylanayotganda plastinkaning deyarli butun yuzasiga kirishga imkon beradi. Qo'l ovozli spiralli aktuator yordamida yoki ba'zi eski dizaynlarda step motorini harakatga keltiradi . Dastlabki qattiq disklar soniyada sekundiga bir necha doimiy bit tezlikda ma'lumotlarni yozishgan, natijada barcha treklar bitta trekka bir xil hajmdagi ma'lumotlarga ega bo'lishgan, ammo zamonaviy disklar (1990-yillardan boshlab) zona bit yozuvidan foydalanadi - ichki tezlikni tashqi zonaga yozish tezligini oshiradi va shu bilan saqlash tashqi zonalardagi har bir trekka ko'proq ma'lumot.
Zamonaviy drayvlarda magnit mintaqalarning kichik o'lchamlari , odatda " superparamagnitik chegara " deb nomlanuvchi termal ta'sirli magnit beqarorlik termal ta'sirlari tufayli ularning magnit holatini yo'qotish xavfini tug'diradi . Bunga qarshi turish uchun laganlar ikkita parallel magnit qatlam bilan qoplanadi, magnit bo'lmagan element ruteniyning uch atomli qatlami bilan ajralib turadi va ikkala qatlam qarama-qarshi yo'nalishda magnitlanadi va shu bilan bir-birini mustahkamlaydi. [59] Yozuvning zichligini oshirish uchun termal effektlarni engib o'tishda foydalaniladigan yana bir texnologiya perpendikulyar yozuv bo'lib , birinchi marta 2005 yilda yuborilgan [60] va 2007 yilga kelib ma'lum HDDlarda ishlatilgan.
2004 yilda birlashtirilgan yumshoq va qattiq magnit qatlamlardan tashkil topgan yuqori zichlikdagi yozish vositasi taqdim etildi. Birgalikda biriktirilgan kompozit vositalar deb ham ataladigan almashinuvchi buloqli magnit saqlash texnologiyasi, yumshoq qatlamning yozish-yordami xususiyati tufayli yaxshi yozilishga imkon beradi. Biroq, issiqlik barqarorligi faqat eng qattiq qatlam bilan belgilanadi va yumshoq qatlam ta'sir qilmaydi.
Komponentlar

Aktuator -bu boshlarni kerakli joyga silkitadigan doimiy magnitlangan va harakatlanuvchi burama dvigatel. Metall plastinka cho'ktiruvchi neodimiyum temir-bor (NIB) yuqori oqim magnitini qo'llab-quvvatlaydi. Ushbu plastinka ostida harakatlantiruvchi spiral mavjud, uni tez-tez karnaylarda spiralga o'xshashlikbilan ovozli sariq deb atashadi, bu aktuator markaziga ulangan va uning ostida ikkinchi NIB magnitlangan, dvigatelning pastki plitasiga o'rnatilgan (ba'zilari drayvlar faqat bitta magnitga ega).

Ovoz spiralining o'zi o'q uchiga o'xshab shakllangan va ikki marta qoplangan mis magnit simidan yasalgan . Ichki qatlam izolyatsiya, tashqi tomon esa termoplastik bo'lib, spiralni shaklga o'ralganidan keyin uni bir-biriga bog'lab, o'zini o'zi qo'llab-quvvatlaydi. Keyin o'qning ikki tomoni bo'ylab rulonning qismlari (qo'zg'atuvchi rulmaning markaziga ishora qiladi) keyin qattiq magnitlangan magnit maydon bilan o'zaro ta'sir qiladi . Ok uchining bir tomoni bo'ylab radial ravishda tashqariga, ikkinchisida radial ravishda ichkariga oqib o'tadigan oqim teginal kuch hosil qiladi. Agar magnit maydon bir xil bo'lsa edi, har bir tomon bir-birini bekor qiladigan qarama-qarshi kuchlarni yaratardi. Shuning uchun magnitning yuzasi shimoliy qutbning yarmi va janubiy qutbning yarmi bo'lib, o'rtada radiusli bo'linish chizig'i joylashgan bo'lib, spiralning ikki tomoni qarama-qarshi magnit maydonlarni ko'rishga va bekor qilish o'rniga qo'shadigan kuchlarni hosil qilishga olib keladi. Bobinning yuqori va pastki qismidagi oqimlar boshni aylantirmaydigan lamel kuchlarni hosil qiladi.
HDD elektronikasi aktuatorning harakati va diskning aylanishini boshqaradi va disk boshqaruvchisining talabiga binoan o'qish va yozishni amalga oshiradi . Drayv elektronikasining fikri diskning servo teskari aloqaga bag'ishlangan maxsus segmentlari yordamida amalga oshiriladi . Bular to'liq konsentrik doiralar (maxsus servo texnologiyasida) yoki haqiqiy ma'lumotlar bilan kesilgan segmentlar (o'rnatilgan servo texnologiyasida). Servo teskari aloqa GMR datchiklarining signal-shovqin nisbatlarini ishga tushirilgan qo'lning ovozli spiralini sozlash orqali optimallashtiradi. Diskni aylantirishda servo dvigatel ham ishlatiladi. Zamonaviy diskli dasturiy ta'minot plastinka yuzalarida o'qish va yozishni samarali rejalashtirishga va ommaviy axborot vositalarining ishlamay qolgan tarmoqlarini qayta tiklashga qodir.
Xato darajasi va ishlov berish
Zamonaviy drayvlar xatolarni tuzatish kodlaridan (ECC) keng foydalanadi , xususan Reed-Solomon xatolarini tuzatish . Ushbu metodlar har bir ma'lumotlar bloki uchun matematik formulalar bilan aniqlangan qo'shimcha bitlarni saqlaydi; qo'shimcha bitlar ko'plab xatolarni ko'rinmas holda tuzatishga imkon beradi. Qo'shimcha bitlarning o'zi HDD-da joy egallaydi, ammo tuzatib bo'lmaydigan xatolarga yo'l qo'ymasdan, ro'yxatga olishning zichligini oshirishga imkon beradi, natijada saqlash hajmi ancha katta bo'ladi. [66] Masalan, 512 baytli tarmoqlarga ega bo'lgan 1 TB tipik qattiq disk ECC ma'lumotlari uchun taxminan 93 Gb qo'shimcha quvvatni ta'minlaydi.
2009 yil eng yangi disklar, In , [68] past-Bularni bilan birga-check kodlari (LDPC) qamish Sulaymonni an'anaviy o'rniga kullanılmasıyla edi; LDPC kodlari Shannon Limit-ga yaqin ishlashni ta'minlaydi va shu bilan mavjud bo'lgan eng yuqori saqlash zichligini ta'minlaydi.
Odatda qattiq disk disklar "eşlediniz" (shuningdek, "zaxira hovuz» deb nomlangan) haydovchi ning "ehtiyot sektori hovuz" tomonidan taqdim etilgan ehtiyot jismoniy sektori kam jismoniy sohasida ma'lumotlar, harakat [70] uchun ECC tayanib esa yomon sektordagi xatolar soni hali ham etarlicha past bo'lsa, saqlangan ma'lumotlarni qayta tiklang. SMART (Self-monitoring, tahlil va hisobot berish texnologiyasi) xususiyati soni bo'lmasa-da bog'liq Smart sifatida barcha qattiq disklar ustidan (SKK tomonidan belgilangan butun HDD xatolar umumiy soni sifatlari "Soft ECC Tahrir", "Uskuna ECC ozod" va doimiy ravishda qo'llab-quvvatlanmaydi) va amalga oshirilgan sektorlarni qayta ko'rib chiqishlarning umumiy soni, chunki bunday xatolarning ko'pligi HDD ishlamay qolishini taxmin qilishi mumkin .
1990-yillarning o'rtalarida IBM tomonidan ishlab chiqilgan "ID-formatsiz formatda" qaysi sektorlar yomonligi va qayta joylashtirilgan tarmoqlar joylashganligi to'g'risida ma'lumotlar mavjud. Aniqlangan xatolarning faqat kichik bir qismi tuzatib bo'lmaydigan bo'lib tugaydi. Belgilangan tuzatilmagan bit o'qish xatolarining stavkalariga quyidagilar kiradi:
Korxonaning SAS disk drayvlari uchun 2013 yildagi spetsifikatsiyalarda xato darajasi har 10 16 bit o'qishda bittadan bit o'qish xatosi sifatida ko'rsatilgan, Iste'molchining SATA qattiq disklari uchun 2018 yilgi spetsifikatsiyalarda xato darajasi har 10 14 bitda bittadan o'qish xatosi sifatida ko'rsatilgan .
Belgilangan ishlab chiqaruvchilar modeli ichida tuzatilmagan bit xato darajasi haydovchining imkoniyatlaridan qat'iy nazar odatda bir xil bo'ladi.
Xatolarning eng yomon turi - bu jim ma'lumotlar buzilishi, bu diskning dasturiy ta'minoti yoki xost operatsion tizimi tomonidan aniqlanmagan xatolar; ushbu xatolarning ba'zilari qattiq diskning noto'g'ri ishlashidan kelib chiqishi mumkin, boshqalari esa haydovchi va xost o'rtasidagi aloqaning boshqa joyidan kelib chiqadi.