Фізичні характеристики пристроїв зовнішньої пам'яті на магнітних дисках

У табл. 6.1 перераховані основні характеристики, по яких класифікуються типи пристроїв зовнішньої пам'яті на магнітних дисках (ПЗПМД).

По-перше, пристрій може мати фіксовані голівки, кожна з яких "працює" тільки з однією доріжкою (мал. 6.3,а), або спеціальний механізм може переміщати голівку (блок голівок) у радіальному напрямку від однієї доріжки до іншої (мал. 6.3,6). В останньому випадку говорять, що пристрій оснащений рухливими голівками.

До складу ПЗПМД входять блок голівок (фіксований чи рухливий), привід обертання носія й електронне обрамлення, необхідне для формування всіх сигналів, у тому числі і сигналів вводу і виводу даних. Носій у пристрої буває жорстко встановленим або змінним. Перевага змінних дисків полягає в тому, що один пристрій може мати теоретично необмежену ємність. Крім того, змінні носії можна передавати з одного комп'ютера на інший і у такий нехитрий спосіб організувати обмін інформацією.

Таблиця 6.1. Характеристики ПЗПМД

У переважній більшості сучасних носіїв обидві поверхні є робітниками, тобто мають магнітне покриття. Такі диски прийнято називати двосторонніми. У деяких пристроях, випущених досить давно, усе ще використовуються однобічні магнітні диски.

Деякі конструкції ПЗПМД спроектовані в розрахунку на роботу з пакетом магнітних дисків — декількома дисками, надягнутими на одну вісь у кілька ярусів (мал. 6.4). У таких пристроях використовується і відповідна кількість блоків голівок, принаймні по одному на кожен диск у пакеті (або по два, якщо диски двосторонні).

І нарешті, по конструкції електромагнітних голівок ПЗПМД поділяються на три типи. Традиційно застосовувалася конструкція голівки, у якій забезпечувався повітряний зазор фіксованого розміру між нею і поверхнею носія. Але для підвищення щільності запису в деяких пристроях застосовуються контактні голівки, що практично притискаються до поверхні носія. Саме така конструкція використовується в пристроях, які працюють із гнучкими (флоппі-) дисками, що на сьогоднішній день є найдешевшими із застосовуваних у персональних комп'ютерах носіїв інформації.

Щоб зрозуміти, у чому особливість конструкції голівок третього типу, потрібно звернути увагу на зв'язок між щільністю розміщення даних на магнітному носії і розміром повітряного зазору в магнітному ланцюзі голівки. При виконанні операцій запису і читання голівка повинна створювати або уловлювати електромагнітне поле достатньої інтенсивності. Чим ближче голівка до носія, тим менше повітряний зазор у ланцюзі, тим концентрованіше магнітне поле і, отже, менше ширина доріжки. Однак чим ближче голівка до носія, тим велику небезпеку представляють для неї будь-які нерівності поверхні носія або бруд, що потрапив на нього ззовні. Цю задачу удалося вирішити винаходом диска типу "Вінчестер". Даний пристрій являє собою герметизований контейнер, в який вкладені пакет дисків разом з кареткою і голівками. У результаті пристрій і голівки в ньому надійно захищені від забруднення ззовні, і голівки значно ближче, чим у звичайних пристроях, до носія. У пристрої типу "Вінчестер" використовуються так названі голівки, що плавають. Голівка, що плаває, закріплюється в рухливому башмаку, постаченому пружиною, що прагне пригорнути башмак до носія. Однак у клиноподібному повітряному зазорі між башмаком і поверхнею диска, що рухається, виникають аеродинамічні сили, що утримують голівку в мінімальній близькості від носія, але перешкоджають їхньому зіткненню — установлюється рухлива рівновага, що забезпечує найкращі умови для роботи голівки.