Высокие технологии современных HDD

Алексей Шуваев

Xakep Железо, номер #007, стр. 007-068-4

Samsung применила в своих HDD собственные технологии повышения устойчивости в нерабочем состоянии, такие как ImpactGuard и Shock Skin Bumper(SSB). Shock Skin Bumper задействуется в рабочем состоянии винчестера. SSB повышает длительность негативного воздействия на винчестер, но одновременно уменьшает амплитуду воздействия (фактически, толчок растягивается во времени). ImpactGuard предотвращает колебания дисков, когда головка находится в парковочной зоне. Это достигается благодаря усилению всей конструкции устройства.

IBM (Hitachi) разработала продвинутый аналог системы ShockBlock от Maxtor и назвала его Active Damping. Благодаря этой технологии системы с данным диском могут работать в условиях с повышенным уровнем вибраций.

Подшипник

Большое значение для характеристик HDD имеет подшипник. Ранее использовались шариковые подшипники, которые все не раз видели. В силу особенности технологического процесса шарики невозможно создать идеально круглой формы. Производители пробовали заменять металл керамикой, но это не принесло ощутимого результата. Несмотря на это, компания Hitachi (IBM) в серии 120GXP своих винчестеров с успехом использует керамические подшипники.

Вибрации мешают позиционированию головок, а с ростом скоростей увеличивается износ и температура. В этой области довольно давно ведутся разработки, и вылились они в изобретение жидкостных или, как их еще называют, гидродинамических подшипников. В теории, такие подшипники - вечны. В шариковых подшипниках между кольцами расположены шарики, которые обеспечивают небольшое сопротивление движению. Но как бы прочны они ни были, происходит износ частей, плюс к этому из-за жесткого сцепления с корпусом HDD возникают вибрации и шум, а из-за трения - нагрев. В жидкостных подшипниках вместо шариков используется вязкое масло. И, так как не происходит прямого контакта движущихся деталей - износа практически нет, нагрев и шум минимальны, а внешние вибрации легко гасятся.

Шум

Теперь мы поговорим о звуке, издаваемом нашими винчестерами. Как известно, механические узлы HDD издают звук. Таким образом, жесткий диск является источником шумов. Разберемся, что является источником шума в HDD, и каким образом производители достигают снижения его уровня.

Первый, и самый громкий шум, это звук вращающихся на большой скорости пластин. В настольных системах скорость вращения достигает 10000 оборотов в минуту. Свист рассекаемого воздуха гасится внутренней конструкцией, а тишину вращения обеспечивают жидкостные подшипники, о которых было сказано ранее. Также шум зависит от количества пластин в накопителе, но для настольных систем это все менее актуально, так как с ростом плотности записи производители делают винчестеры на основе одного, реже - двух дисков.

В винчестере не самой тихой является и система считывания данных. Природа звука, производимого при позиционировании головок, гораздо сложнее звука вращающихся пластин. Она складывается из шума рассекающих воздух коромысел, зависящего от механизма их перемещения. Довольно интересно, что головка при поиске первую половину пути набирает скорость, а вторую - тормозит. Скорость перемещения головок играет также не последнюю роль, и уменьшив ее, мы проиграем в производительности.