Сучасний вінчестер складається з наступних основних частин: плата електроніки, гермоблок і програмна частина. Для фахівця, що займається відновленням даних, вкрай важливо знати і розуміти внутрішній устрій жорсткого диска.
Пристрій жорсткого диска - загальний вигляд
гермоблок
Cлужіт для захисту і кріплення пакета магнітних дисків - носіїв інформації та блоку магніторезистивних головок (БМГ), принцип дії яких полягає у використанні матеріалів, які змінюють своє електричний опір при зміні напруженості навколишнього магнітного поля. Магнітні диски покриті магніточутливого шаром, який і є носієм інформації. На ньому інформація є магнітні поля, створювані дрібними ділянками напиляного шару. Голівки, що зчитує, потрапляючи в поле, створюване ділянкою магнітного покриття, формує електричний сигнал, тому що є провідником, що знаходиться в магнітному полі. Цей сигнал відповідним чином обробляється і передається далі по інтерфейсу.
Пристрій гермоблока жорсткого диска
На деяких жорстких дисках присутні віконця для штанги серворайтера (пристрої для запису серворазметкі на пластини накопичувача), закриті міцним фольгированним матеріалом. Заповнений гермоблок обеспиленним повітрям, який сполучається з навколишнім середовищем через спеціальні компенсаційні отвори, закриті фільтрами, для вирівнювання тиску всередині гермозони.
Як показано на малюнку, головки кріпляться на металевому коромислі, рухомому щодо магнітних дисків. Під час роботи двигуна обертаються магнітні диски створюють повітряний потік, який утворює «повітряну подушку» між головкою і поверхнею. При зупинці двигуна шпинделя коромисло автоматично (як правило, під тиском потоку повітря від ще обертових дисків) відводиться в так зване паркувальне положення, в якому воно фіксується спеціальним замком або магнітною засувкою. У цьому положенні головки виводяться з робочої зони, запобігаючи можливий контакт між коромислом і поверхнею диска, тим самим захищаючи вразливу робочу поверхню. «Паркувальна» зона розташована, як правило, ближче до осі шпинделя. Але бувають і виключення, зокрема, на вінчестерах портативних комп'ютерів паркувальна зона розташована на спеціальних паркувальних стійках, розташованих за межами пластин.
Позиционер (пристрій, що заявляє головки читання / запису над диском) з коромислом переміщається уздовж магнітних дисків в сучасних вінчестерах за допомогою електромагніту. У хвостовій частині позиционера знаходиться котушка, прикрита зверху і знизу жорстко закріпленими на гермоблоке магнітними пластинами, які служать статором. При пропущенні струму через обмотку котушки позиционер починає відхилятися з певним прискоренням, а напрямок його відхилення можна змінювати зміною напрямку струму в обмотці позиционера. Така схема управління носить назву Voice Coil.
Усередині гермозони розташована мікросхема передпідсилення \ комутації (передпідсилювач, комутатор). Таке, на перший погляд дивне, його розташування (всередині гермоблока, а не на друкованій платі, поруч з усією іншою електронікою) пояснюється дуже просто: передпідсилювач повинен розташовуватися якомога ближче до зчитує і записуючої голівках для скорочення тракту головка - передпідсилювач і зменшення що наводяться на нього перешкод. З предусилителей сигнал йде по стрічковому шлейфу на друковану плату, де і перетвориться в той вид, в якому він представляється IDE контролера системної плати комп'ютера.
Розташування комутатора HDD
У реальній роботі вінчестера доводиться читати дані з поверхні. Для цього він повинен знати, де в даний момент знаходяться головки і куди йому необхідно їх перемістити. З цією метою на поверхні дисків записана сервоинформация, унікальна для кожної доріжки і кожного сектора з даними
плата електроніки
Складається з наступних основних компонентів: центральний процесор, модуль оперативної пам'яті (ОЗУ), мікросхема ПЗУ (на сучасних накопичувачах ПЗУ інтегрована в процесор, т.зв. масочное ПЗУ), мікросхема управління двигуном шпінделя і БМГ, роз'єм живлення і роз'єм інтерфейсу.
Пристрій плати електроніки жорсткого диска
Окремо варто зупинитися на мікропрограмі накопичувача. У випадках, коли потрібно ремонт жорсткого диска, правка микрокода є однією з найпоширеніших операцій. Службова інформація як правило, складається з двох частин: це початковий завантажувач і власне основна програма (оверлеї, транслятор з дефект-листами, модулі SMART, модулі заводського калібрування і самотестування, логи і ін.). Завантажувач розташований, в основному, на платі електроніки у вигляді процесора + ПЗУ. Провівши старт плати і розкрутивши двигун до потрібних обертів, мікропрограма позиціонує головки по серворазметке і намагається прочитати службову інформацію. Якщо все сталося без збоїв, диск рекалібруется і виходить в готовність по інтерфейсу.
Зрозуміло, дана стаття носить вельми оглядовий характер і не може охопити всіх нюансів і тонкощів будови сучасного жорсткого диска, який безсумнівно, є дуже складним пристроєм, по суті нагадує комп'ютер в мініатюрі.
В розділі статей регулярно викладаються матеріали про поточні завдання по відновленню інформації, де розглядаються багато аспектів внутрішньої будови вінчестерів конкретних моделей.
