33. Види головок запису/читання

Розміщення головок запису/читання (англ.: read/write head) відносно дисків в HDD показане на рис. 1.25.

Н

Рис. 1.25. Розміщення головок запису/читання в HDD

ад кожною поверхнею кожного диска знаходиться своя головка. Всі головки змонтовані на загальному рухомому каркасі і пересуваються одночасно. Кожна з них встановлена на кінці підпружиненого важеля. При виключеному комп’ютері вони лежать на зовнішньому краї дисків, у вільній від записування інформації зоні. При вмиканні комп’ютера головки піднімаються над поверхнею дисків в середньому на 0,1мкм. Для підтримування головки на потрібній відстані від диску використовується повзунок.

Найбільш відомі 6 видів головок запису/читання:

1. Індукційні, або електромагнітні (ІГ).

2. Феритові (ФГ).

3. З металом в зазорі (MIG, англ.: Metal In Gap).

4. Тонкоплівкові (TF).

5. Магніторезистивні (МR).

6. Гігантські магіторезистивні (GMR).

Індукційні головки

І

Рис. 1.26. Індукційна головка

ндукційні (електромагнітні) головки (ІГ) вперше були застосовані для магнітних стрічок, осердь і перших жорстких дисків [10]. Будова їх показана на рис. 1.26. В своєму складі вони містять:

1. Осердя з м’якого заліза.

2. Додатковий зазор.

3. Носій запису (не входить до складу головки).

4. Робочий зазор.

5. Котушка.

Додатковий зазор (2) носить технологічний характер. При виготовленні головки, її не вдається зробити монолітною, тому вона виготовляється з двох частин, які з’єднуються механічно.

Феритові головки

Ф

Рис. 1.27. Феритова головка

еритові головки (ФГ) вперше були застосовані в накопичувачах фірми ІВМ (див. рис. 1.27). Осердя ФГ виготовлялись із пресованого фериту на основі окислу заліза, тому вага їх була відносно велика. ФГ використовувались як для запису так і для читання інформації. Пізніше як модифікація ФГ виникли склоферитові (композитні) головки. У них феритове осердя знаходилось в керамічному корпусі. За рахунок зменшення ваги цих головок вдалося дещо зменшити робочий зазор (4 на рис. 1.26), а це дозволило збільшити щільність розміщення доріжок. ФГ використовувались в накопичувачах до середини 80-их років, зараз не використовуються.

Недоліки ІГ і ФГ:

1. Не підходять для запису на носіях з великим коерцитивною силою.

2. Частотна характеристика обмежена.

3. Низька чутливість (погане співвідношення „сигнал – шум”).

4. Велика вага і, як наслідок, великий зазор між носієм і головкою.

Перевага: дешевизна.

34. Головки mig (головки з металом в зазорі)

Головки MIG (головки з металом в зазорі) були розроблені на основі композитних головок. У них додатковий зазор (2) (див. рис. 1.26) заповнювався металом, що знижувало схильність матеріалу осердя до насичення і дозволяло підвищити магнітну індукцію в робочому зазорі.

Ці головки дозволяють використовувати матеріали з більшою коерцитивною силою і тонкоплівковим робочим шаром. Вони формують на поверхні диска намагнічені ділянки з більш чіткими межами, що дозволяє використовувати тонший феромагнітний шар. До того ж, це дозволяє зменшити зони зміни знаку при намагнічені, а значить, і підвищити щільність запису. Пізніше з’явились двошарові MIG-головки, в яких метал нанесений в робочий і додатковий зазори. Це дозволило суттєво зменшити відстань між дисками і головками.

Переваги:

1. зменшена відносно ІГ маса;

2. менший робочий зазор;

3. в MІG використовують головку з заповненим зазором металізованим сплавом, індукція насичення якого в 2 рази більша ніж у феритів.

Тонкоплівкові (TF) головки

Тонкоплівкові (TF) головки (англ.: Thin Film Heads) з’явилися в 1979 році (див. рис. 1.28). Вони виготовлялись фотолітграфічним методом, подібно до м

Рис. 1.28. Тонкоплівкові головки

ікросхем. На основу наносяться тонкі плівки майбутніх фрагментів головки. На одну основу можна нанести декілька тисяч фрагментів осердя із залізо - нікелевого сплаву. Крім того, конструкція нового типу дозволила зменшити відстань (до 0,03мкм) між головкою і диском шляхом нарощування шарів алюмінієвого сплаву на робочу поверхню головки. Це дозволило зменшити розмір і масу головок. Головки стали тонші, зменшились робочий і технологічні зазори

Переваги:

1. Зменшення величини робочого зазору дозволяє підвищити залишкову намагніченість носія і щільність запису (індукція таких головок в робочому зазорі в 2-4 рази більша ніж індукція в ІГ і MІG - головці).

2. Підвищено відношення „сигнал – шум”, оскільки збільшується амплітуда сигналу.

3. Зменшено зону зміни знаку на робочій поверхні.

4. Алюмінієвий сплав захищає головку від пошкоджень.

5. Невеликі розміри головки дають змогу розмістити більшу кількість магнітних дисків.