Тема 1. Классификация внешних запоминающих устройств. Накопители на жестких магнитных дисках.
1.1. Классификация внешних запоминающих устройств
1. Магнитные устройства
накопители на магнитной ленте (стримеры);
гибкие магнитные диски;
жесткие магнитные диски.
2. Оптические устройства
CD-диски (CD-ROM, CD-R, CD-RW);
DVD-диски (DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW);
Blu-ray Disc (BD-ROM, BD-R, BD-RE).
3. Флеш-память
1.2. Принцип магнитной записи
Для осуществления записи информации применяются магнитные носители. Магнитный носитель состоит из основы, изготовленной из немагнитного материала, на которую наносится магнитный слой. Этот слой служит для накопления и сохранения информации и называется рабочим слоем. В качестве носителя магнитной записи используют магнитные ленты, жесткие и гибкие магнитные диски. В качестве запоминающей (регистрирующей) среды в магнитных носителях используются ферролаковые рабочие слои. Ферролаковый слой готовят путем введения в состав лака магнитного порошка, который представляет собой систему, состоящую из микрочастиц размером менее микрона. Частицы должны быть максимально однородными. Поверхность частиц должна быть идеально гладкой.
Система магнитной записи состоит из носителя записи и взаимодействующих с ним магнитных головок. На рисунке показаны носитель и головка записи кольцевого типа. Головка состоит из сердечника с обмоткой. В сердечнике имеется зазор. При включении в обмотку тока записи (входной сигнал) в области зазора возникает магнитное поле рассеяния (поле записи), которое воздействует на прилегающую к головке область рабочего слоя движущегося магнитного носителя, например магнитной ленты
Процесс магнитной записи: 1 - носитель записи, 2 - головка записи. Внизу показана последовательность участков с противоположным направлением намагниченности
В цифровой магнитной записи, используемой в компьютерной технике, в магнитную головку поступает ток, при котором поле записи через определенные промежутки времени изменяет свое направление на противоположное. В результате под действием поля рассеяния магнитной головки происходят намагничивание и перемагничивание отдельных участков движущегося магнитного носителя. При периодическом изменении направления поля записи в рабочем слое носителя возникает цепочка чередующихся участков с противоположным направлением намагниченности. В итоге сигнал, поступающий в головку записи, оставляет на движущемся носителе след, то есть магнитную запись. Рассмотренный вид записи, когда участки рабочего слоя носителя перемагничиваются вдоль его движения, называется продольной записью.
1.3. Принцип работы жестких дисков
Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ. HDD — устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
Информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.