Жорсткі магнітні диски (жмд)

З ростаючі об'єми інформації та вимоги до швидкості обміну даними привели до створення ЖМД. Перший ЖМД створений в 1973 році фірмою IBM містив 16К і складався з 30 доріжок і 30 секторів - 30/30. За аналогією з автоматичними гвинтівками калібру 30/30, він отримав назву "вінчестер". З того часу всі ЖМД називають вінчестерами (мал. 1.13.).

У цих пристроях була використана нова для того часу конструкція головок, які внаслідок створюваної дисками аеродинаміки, не доторкаючись до поверхні диску "пливли" над нею на віддалі 0,5 мкм (в сучасних вінчестерах до 0,05 мкм). Вінчестер складається з декількох магнітних дисків, розміщених на шпинделі один над другим у вигляді циліндра. Самі диски являють собою оброблені з високою точністю керамічні чи алюмінієві пластини, на які нанесено магнітне покриття. Відстань між окремими дисками порядку декілька мікрометрів. Між дисками знаходяться зчитувальні і записуючі головки, які розміщуються на спеціальному позиціонері, що переміщується за допомогою крокового або лінійного двигуна. При використанні лінійних двигунів (voice coil-звукова котушка) реалізується автоматичне паркування головок при виключені живлення. Внутрішня будова ЖМД показана на малюнку 1.14.

В сучасних ЖМД крім стандартного методу запису-зчитування інформації використовують частотну модуляцію MFM (Modified Frequency Modulation) і групове кодування RLL (Run Length Limited), що дозволяє значно збільшити щільність запису.

Важливими характеристиками ЖМД є ємність, середній час доступу до даних, швидкість передачі даних і середній час безвідмовної роботи.

Середній час доступу - це інтервал часу, протягом якого нагромаджувач знаходить необхідні дані. Він є сумою проміжків часу необхідних для позиціювання головки на доріжку і часу очікування необхідного сектору.

Середній час безвідмовної роботи MTBF( Mean Time Between Failure)- це величина, яка виражає надійність приводу.

Нагромаджувачі, на основі ефекту Бернуллі

С еред нестандартних носіїв інформації можна виділити нагромаджувані, що реалізовані на основі ефекту Бернуллі.

Оскільки найбільшою проблемою в ЖМД є встановлення оптимального співвідношення між відстанню від головок до поверхні, ємністю та надійністю дисків, то має велике значення розробка спеціалістів американської фірми Iomega. Вони знайшли вирішення цієї проблеми, використовуючи для регулювання відстані відоме співвідношення Бернуллі: тиск на поверхню, створений потоком рухомої рідини або газу, залежить від швидкості цього потоку. До того ж, чим більша швидкість руху газу (рідини), тим менший тиск на поверхню. Носій даних, побудований за цим принципом називається картриджем Бернуллі (Bernoulli Cartridge). Він має вигляд потовщеної звичайної 3,5" дискети. Рух повітря в системі привід-носій створюється завдяки швидкому обертанню дискети в нагромаджувачі. Нерухомий гнучкий диск з магнітним носієм прогинається під власною вагою і, оскільки він розміщений нижче головки, віддаляється від неї. При виборі оптимальної швидкості обертання, магнітне покриття носія і головку розділяє незначний прошарок (0,003 мкм), що забезпечує оптимальні режими роботи. При зниженні кількості обертів, ударах і вібраціях відстань між поверхнею магнітного носія і універсальної головки автоматично збільшується.

Перші моделі нагромаджувачів Бернуллі були випущені фірмою Iomega в 1986 році. Тоді кожний змінний диск мав ємність всього 20 М. Сьогодні ж мова йде про змінні протиударні носії ємністю приблизно 230М. Використовувані на сьогоднішній день приводи називаються Bernoulli Multi Disk і можуть використовувати носії ємністю 35, 70, 90,150, 230 М. Як і для багатьох накопичувачів, для пристроїв типу Bernoulli є декілька варіантів виконання: вбудоване, внутрішнє, з одиночними і здвоєними приводами.

Н айбільш поширеним приводом, який працює за ефектом Бернуллі є дисковод Zip фірми Iomega (мал. 1.15.), який вперше був продемонстрований в 1994 році. Даний дисковод є альтернативою звичайного 3,5" дисководу, завдяки об'єму змінного носія (типу 3,5" дискети) 100М, високій швидкості передачі даних та незначній вартості при аналогічних розмірах. Також Zip Iomega можна використовувати в якості завантажувальних дисків. Даний привід може бути реалізовано у внутрішньому і зовнішньому виконанні.

На ринок малогабаритних пристроїв, персональних асистентів і цифрових фотоапаратів орієнтована нова розробка - дисковод N-hand, який при розмірах 1,7" має ємність 20 М.

Оскільки на ринку змінних носіїв високої ємності відбувається жорстка конкурентна боротьба, то декілька фірм на основі вищенаведених стандартів розробляють свої пристрої. Так фірма Mitsumi Electronics створила дисковод UHC (Ultra High Capacity), який має зворотну сумісність з 3,5" дисководами і ємність 130М. Корпорація Sony розробила 2,5" міні диск об'ємом 230 М. Розробка і виготовлення нових змінних носіїв інформації триває і в даний час.