Информационные технологии
Операционные системы
Информационные технологии
Информационные технологии представляют собой широкий класс дисциплин и сфер деятельности, которые относятся к технологиям создания, хранения, управления, ... читать далее »
Статьи по ИТ
29.06.2009 00:00

Технологии записи данных. Информационные технологии.

Принцип работы жестких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки. При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки, возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей, все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.
 

Рис. Логическая структура записи на диск

Для определения необходимого положения головок служат специальные сервисные сигналы, записанные на носитель при его производстве и считываемые при позиционировании головок. В некоторых устройствах для сервосигналов используется целая поверхность и специальная головка или оптический датчик. Такой способ организации серводанных носит название «выделенная запись сервосигналов». Если сервосигналы записываются на те же дорожки, что и данные, и для них выделяется специальный сервосектор, а чтение производится теми же головками, что и чтение данных, то такой механизм называется «встроенная запись сервосигналов». Выделенная запись обеспечивает более высокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства.
 

 

Рис. Формат сектора дорожки

В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них, изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряженности магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).


Метод параллельной записи

На данный момент это самая распространенная технология записи информации на НЖМД. Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая проходя над поверхностью вращающегося диска намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей – доменов. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.

Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи оценивается 23 Гбит/см2. В ближайшем будущем ожидается постепенное вытеснение данного метода методом перпендикулярной записи.


Метод перпендикулярной записи

Метод перпендикулярной записи – это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных образцов – 15-23 Гбит/см2, в дальнейшем планируется довести плотность до 60-75 Гбит/см2.

Жесткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.


Метод тепловой магнитной записи

Метод тепловой магнитной записи (англ. Heat-assisted magnetic recording, HAMR) на данный момент самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На рынке ЖД данного типа пока не представлены, есть лишь экспериментальные образцы, но их плотность уже превышает 150Гбит/см2. Разработка HAMR-технологий ведется уже довольно давно, однако эксперты до сих пор расходятся в оценках максимальной плотности записи. Так, компания Hitachi называет предел в 2,3-3,1 Тбит/см2, а представители Seagate Technology предполагают, что они смогут довести плотность записи HAMR-носители до 7,75 Тбит/см2. Широкого распространения данной технологии следует ожидать после 2010 года.
 










источник: www.hdd.on.ufanet.ru


© WIKI.RU, 2008–2017 г. Все права защищены.