Τεχνολογία Σκληρών Δίσκων
Ο σκληρός δίσκος είναι η κυριότερη μονάδα αποθήκευσης στα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα. Αποτελείται από μια συστοιχία μεταλλικών δίσκων (platters) που έχουν επιστρωθεί με μαγνητικό υλικό, συνήθως και στις δυο πλευρές τους.
Οι δίσκοι κατασκευάζονται από μεταλλικό ή κεραµικό κράµα (συνήθως αλουμίνιο), κατά προτίµηση ελαφρύ αλλά ανθεκτικό σε υψηλές θερµοκρασίες. Η χρήση υλικού ανθεκτικού στη θερµότητα είναι απαραίτητη, καθώς οι σκληροί δίσκοι περιστρέφονται με χιλιάδες στροφές ανά λεπτό, σχεδόν συνεχώς, και εποµένως αναπτύσσονται μεγάλες θερµοκρασίες στο εσωτερικό τους. Στις εξωτερικές επιφάνειες του δίσκου υπάρχει λεία επίστρωση από μαγνητικό υλικό.
Οι δίσκοι περιστρέφονται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα γύρω από έναν κεντρικό άξονα (spindle). Η ταχύτητα περιστροφής των μαγνητικών δίσκων (αριθμός των στροφών ανά λεπτό - RPM) έχει άμεση σχέση με τις επιδόσεις του σκληρού δίσκου.
Οι δίσκοι κατασκευάζονται από μεταλλικό ή κεραµικό κράµα (συνήθως αλουμίνιο), κατά προτίµηση ελαφρύ αλλά ανθεκτικό σε υψηλές θερµοκρασίες. Η χρήση υλικού ανθεκτικού στη θερµότητα είναι απαραίτητη, καθώς οι σκληροί δίσκοι περιστρέφονται με χιλιάδες στροφές ανά λεπτό, σχεδόν συνεχώς, και εποµένως αναπτύσσονται μεγάλες θερµοκρασίες στο εσωτερικό τους. Στις εξωτερικές επιφάνειες του δίσκου υπάρχει λεία επίστρωση από μαγνητικό υλικό.
Οι δίσκοι περιστρέφονται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα γύρω από έναν κεντρικό άξονα (spindle). Η ταχύτητα περιστροφής των μαγνητικών δίσκων (αριθμός των στροφών ανά λεπτό - RPM) έχει άμεση σχέση με τις επιδόσεις του σκληρού δίσκου.
O σκληρός δίσκος διατηρεί τα δεδομένα του ακόμα και αν σταματήσει η τροφοδοσία του υπολογιστή με ρεύμα. Οι περισσότεροι σκληροί δίσκοι είναι μόνιμα συνδεδεμένοι (fixed disks) στον υπολογιστή ενώ υπάρχουν και μεταφερόμενοι δίσκοι (removable disks).
Την ανάγνωση και την εγγραφή της πληροφορίας στο μαγνητικό δίσκο αναλαμβάνει μια κινητή κεφαλή (head) που βρίσκεται σε πολύ μικρή απόσταση από την επιφάνεια του δίσκου. Σε κάθε πλευρά του μαγνητικού δίσκου αντιστοιχεί και μια κεφαλή ανάγνωσης και εγγραφής. Ολες οι κεφαλές του σκληρού δίσκου προσαρμόζονται πάνω σε έναν κεντρικό βραχίονα και κινούνται μαζί μέσα-έξω. Η πληροφορία αποτυπώνεται πάνω στη μαγνητική επιφάνεια του δίσκου με τοπική μαγνήτιση.
Την ανάγνωση και την εγγραφή της πληροφορίας στο μαγνητικό δίσκο αναλαμβάνει μια κινητή κεφαλή (head) που βρίσκεται σε πολύ μικρή απόσταση από την επιφάνεια του δίσκου. Σε κάθε πλευρά του μαγνητικού δίσκου αντιστοιχεί και μια κεφαλή ανάγνωσης και εγγραφής. Ολες οι κεφαλές του σκληρού δίσκου προσαρμόζονται πάνω σε έναν κεντρικό βραχίονα και κινούνται μαζί μέσα-έξω. Η πληροφορία αποτυπώνεται πάνω στη μαγνητική επιφάνεια του δίσκου με τοπική μαγνήτιση.
Όταν οι δίσκοι περιστρέφονται, οι κεφαλές αιωρούνται σε πολύ μικρή απόσταση από τους δίσκους (~0.0003mm) πάνω σε ένα λεπτό στρώμα αέρα. Εάν οι δίσκοι δεν περιστρέφονται με τη πλήρη ταχύτητα τους, τότε το στρώμα αέρα δεν είναι αρκετό και οι κεφαλές ακουμπούν πάνω στο μαγνητικό μέσο καταστρέφοντάς το. Για το λόγο αυτό, όταν οι δίσκοι δεν περιστρέφονται, οι κεφαλές τοποθετούνται σε ένα σημείο (LANDZ) των δίσκων, όπου δεν υπάρχουν δεδομένα. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται park και γίνεται αυτόματα από τους σύγχρονους ελεγκτές των σκληρών δίσκων.