Tip:
Highlight text to annotate it
X
شکافتن دیسک سخت
هدهای لغزان،موتورهای مارپیچ صوتی، صفحات بسیار صاف و صیقلی و پردازش سیگنال
سری سوم ویدئوهای بچه مهندس
یک کامپیوتر خانگی وسیله سودمندیه.با این حال برای عملکرد صحیح باید اطلاعات را به طرز مطمئن و قابل اعتمادی ذخیره کند در غیر این صورت دستگاه بی خودیه، درسته؟
بیاید داخلش رو یه نگاه بندازیم ببینیم چه جوری داده ها رو ذخیره میکنه
نگاه کنید...شگفت انگیزه
یه دیسک سخت معمولیه اما جزئیاتش اصلا معمولی نیست و خارق العاده ست
می دونم که همه شما میدونین دیسک سخت به طور کلی چه جوری کار میکنه
ما اطلاعات رو به صورت باینری توش ذخیره میکنیم..صفرها و یک ها
این بازو یه \\\"هد\\\" داره
که یه قطعه الکترومغناطیسیه که دیسک رو میخونه
همینطور میتونه اطلاعات رو با تغییر دادن قطبیت یه نقطه خاص
روی دیسک ثبت بکنه و یا فقط با سنجش قطبیت
اطلاعات روش رو بخونه
در حقیقت خیلی ساده ست
اما در عمل مهندسی خفنی پشتش هست
نکته مهمی که هست اینه که هارد میتونه با دقت تمام
و بدون خطا
بخونه و بنویسه
مهمترین کار اینه که بتونیم هد رو دقیق کنترل کنیم
برای کنترل بازوی هارد مهندسین از \\\"فعال کننده مارپیچ صوتی\\\" استفاده می کنند.
پایه بازو بین دو تا آهن ربای قوی قرار گرفته
این دو تا آهن ربا اینقدر قوی ان که به سختی میشه جداشون کرد
ایناهاشن
بازو طبق نیروی لورنتز حرکت میکنه
جریانی که از یه سیم در حضور میدان مغناطیسی عبور میکنه
به سیم جامل جریان نیرو وارد میکنه
جهت جریان که عوض شه جهت نیرو هم عکس میشه
وقتی جریان در یه جهتی در سیم عبور میکنه
نیروی وارد شده از آهن ربا ها بازو رو یه این جهت فشار میده
جریان که عوض شه جهت حرکت هم عوض میشه
نیرویی که به بازو وارد میشه نسبت مستقیم با مقدار جریان
سیم پیچ داره که اجازه میده بازو روی دیسک
کاملا دقیق تنظیم بشه
برخلاف سیستم های مکانیکی که اجزا به هم متصل هستند
اینجا کمترین اتصال وجود داره که باعث میشه که تولید گرما نشه\\\"بر اثر اصطکاک\\\"
ته بازو مهمترین قسمتش قرار گرفته : هد
خیلی ساده ست..یه قطعه فرومغناطیسی که دورش سیم پیچ هستش
وقتی روی قسمت های باردار شده دیسک حرکت میکنه
جهت تغییر میدان های مغناطیسی رو میسنجه
طبق قانون فارادی: تغییر در میدان مغناطیسی
ایجاد ولتاژ در سیم پیچ میکنه
بنابراین وقتی هد از قسمتی عبور میکنه که قطبیت
تغییر میکنه، یه پالس ولتاژ خیلی کوتاه مدت ایجاد میکنه
این پالس های خیلی کوتاه مدت چه منفی باشن چه مثبت نماینده \\\"یک\\\" هستند
و نبود این پالس ها معنی \\\"صفر\\\" داره
هد فوق العاده به سطح دیسک نزدیک میشه
در هارد های قدیمی این فاصله 100 نانومتر بود اما امروزه
این فاصله کمتر از 10 نانومتر هستش
هرچی فاصله هد با دیسک کمتر باشه
میدان مغناطیسی هد بخش های کوچک تری رو پوشش میده
که این باعث میشه اطلاعات بیشتری روی کنار هم قرار بگیرند\\\"دقت بالاتر میره\\\"
برای حفظ این فاصله حیاتی مهندسین از یه روش مبتکرانه اسفاده میکنند
اونها هد رو روی دیسک \\\"شناور\\\" میکنند
هونطور که می بینین وقتی دیسک میچرخه یه لایه هوا به وجود میاره
که از بین هد و دیسک با سرعت 130 کیلومتر در ساعت حرکت میکنه و هد رو به بالا هل میده
هد روی یه قطعه ای به نام \\\"لغزاننده\\\" سوار هستش که این قطعه آیرودینامیک طراحی شده که بتونه روی دیسک شناور باشه
نبوغ این روش در اینه که خودش میتونه خودش رو تنظیم کنه
اگه به هر دلیلی فاصله لغزاننده زیاد بشه بر اثر جاذبه دوباره به جایی که باید باشه بر میگرده
از اونجایی که فاصله هد با صفحه خیلی کمه
هر ذره معلقی میتونه به عملکرد آسیب برسونه و اطلاعات از دست بره
واسه همین مهندسین یه فیلتر هوا گذاشتن
که ذرات معلق رو از بین میبره
واسه اینکه هد در فاصله مناسبی از دیسک معلق باشه، دیسک رو خیلی صیقلی درست میکنند
اینقدر این صفحه صاف و صیقلی هستش که ناهمواری های روش حدود یک نانومتره
برای اینکه بهتون بفهمونم چقدر این صفحه صافه فرض کنید که این قطعه رو بزرگ کنیم
اینقدر که اندازه زمین فوتبال بشه
میانگین ناهمواری های روی صفحه حدود 3صدم یه اینچ خواهد بود
نکته این صفحه صیقلی اینه که یه لایه مغناطیسی
از آلیاژ کبالت و پلاتینیوم و نیکل روش هست
این ترکیب فلزات مغناطیس پذیری زیادی رو
باعث میشه که میتونه اطلاعات رو ذخیره کنه
یه نکته دیگه ای که به نظر من خیلی هوشمندانه ست اینه که
از یه بیت اضافی استفاده میشه تا حجم اطلاعات روی دیسک تا 40 درصد قابل افزایش باشه
این رشته اطلاعات رو روی دیسک در نظر بگیرید
وقتی هد میخونه این پالس های ولتاژ رو ایجاد میکنه
هردوی مثبت ها و منفی ها معنی \\\"یک\\\" دارن
ما خیلی راحت میتونیم این رشته رو از رشته شبیه خودش تشخیص بدیم
اگه اینها رو باهم مقایسه کنیم تفاوتشون واضحه
با این حال مهندسین تلاش میکنن که اطلاعات بیشتری رو وارد دیسک سخت بکنن
یه راه اینه که قلمروی مغناطیسی هر بخش رو کوچیک کنن
اما وقتی این کار رو بکنن ببینین چی میشه
پالس های \\\"یک\\\" هر رشته روی هم میوفتن
و این همپوشانی سیگنال متداخل ایجاد میکنه
در حقیقت دو تا رشته الان دیگه زیادی شبیه هم هستن
مهندسین با استفاده از تکنیک PRML ای که تعریف کردن
کدهای پیچیده و سختی رو که باعث میشه سیگنال خراب بشه رو تشخیص میدن
و براشون یه رشته اطلاعات جدید تعریف میکنن از بینشون بهترین رو انتخاب میکنن
مثل همه تکنولوژی های دیگه، ما تو زندگی روزانه مون به این هارد ها توجهی نمیکنیم
مگر اینکه خراب بشن
من بیل هماک هستم، بچه مهندس من بیل هماک هستم، بچه مهندس (ترجمه محسن آقازاده)