Por dentro de um Hard Disk

[fabioaraujo]

Alguma vez você já quis ver como o interior do seu disco rígido é? Do lado de fora ele pode parecer uma pequena e simples 

caixa, mas há uma imensa quantidade de tecnologia no interior. Leia nosso artigo que detalha os componentes internos

de uma moderna unidade de disco rígido para obter uma melhor compreensão de como os dados são armazenados e recuperados.

 

A fim de tornar esta informação mais relevante, vamos usar um novo 1TB Western Digital 3.5" um WD10EARX.

 

O compartimento principal, geralmente de cor preta, é que o usuário de computador sabe que é o disco rígido. Isto é chamado montagem de disco rígido ou HDA. A parte de cima do HDA é coberta pela tampa superior, geralmente de cor prata, com um adesivo que detalha as informações sobre o HD, como fabricante, capacidade, modelo, número de série ...

 

 

Fonte:

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A parte inferior do disco rígido abriga a placa de circuito impresso, ou PCB. Este é a placa eletrônica verde  que cobre cerca de metade da

parte inferior da unidade. Os componentes do PCB são geralmente no lado interno do PCB, protegendo-os de danos. Alguns fabricantes,

como a Samsung, coloca os componentes no lado externo do PCB onde eles podem ser facilmente danificados. Neste Western Digital exemplo, os componentes

estão em segurança no lado inverso do PCB. A base do motor spindle também é mostrada. Este contém um rolamento em torno do qual o prato/s pode

girar dentro do HDA.

 

 

As unidades SATA tem 2 conectores. O conector pequeno transporta dados para e da unidade, enquanto o maior é o conector de alimentação de 5v e 12v.

 

 

 

Quando removido do disco rígido, a parte inferior da placa de circuito impresso revela os componentes. Há 3 principais componentes do PCB. Eles são:

[*]Unidade de controle principal, ou MCU; controlador de motor e memória onboard (cache).  A MCU é equivalente ao processador (CPU) do seu computador, essencialmente a inteligência e poder de computação da unidade.

 

[*]O controlador de motor realiza a função de rodar o prato/s dentro da unidade e controla o movimento da bobina de voz que orienta os movimentos de cabeça. O chip de memória é como a memória RAM de seu computador. Ele é rotulado como "cache" no mundo do HDD e armazena dados a serem escritos, ou lidos na unidade. Os contatos para as cabeças e o motor também podem ser vistos.

 

[*]A ROM também é encontrada na placa de circuito impresso. Às vezes é encontrado em um 8-pin IC (chip), outras vezes esta informação é

armazenada no próprio MCU. Neste exemplo, a ROM é armazenado no 8-pin IC acima da memória integrada. A ROM contém uma parte do firmware necessário para iniciar a unidade, enquanto o resto do firmware é lido a partir do prato propriamente dito.

 

 

A parte inferior da tampa abriga uma vedação que protege a unidade do mundo exterior. A tampa superior é geralmente fixada por parafusos, T8 ou T6 no caso de drives laptop 2,5". A abertura de um disco rígido em qualquer ambiente que não uma sala limpa certificada irá contaminar o drive na parte interna e será desastroso.

 

 

Aqui temos o interior do HDA. Esta vista mostra os principais componentes da unidade. O prato, ou discos magnéticos, armazenam seus dados.

 

Eles são geralmente feitos de alumínio ou de vidro e são cobertos com várias camadas de outros materiais. Os pratos giram entre

5.400 RPM a 7.200 RPM na média das unidades de disco rígido. O conjunto de cabeças, ou O HSA, é o conjunto que detém o controle de ler e escrever das cabeças.

 

Estas cabeças voam nanômetros longe da superfície da unidade em três controles deslizantes, lendo e escrevendo os seus dados. Os ímãs permitem a bobina de voz funcionar, permitindo que o HSA mova ela e é complementado por um imã abaixo dela. Um adaptador de plástico mantém as cabeças de contato no lugar, fazendo contato com o PCB, do outro lado. Um filtro de ar interno recolhe qualquer tipo de contaminação que possa residir na unidade, como fragmentos de petróleo ou metais, todos em micro escala. A rampa de plástico é incluída para manter a cabeça no lugar enquanto a unidade não está em uso. Algumas unidades antigas paravam as cabeças no meio dos discos magnéticos em uma camada especial.

 

 

 

O filtro de ar purifica o ar que circula na unidade enquanto estiver em funcionamento. Ele irá recolher os microscópicos fragmentos de metal ou óleo que são utilizados no processo de fabricação, ou criado por desgaste e riscos. A unidade de disco que tenha sofrido um acidente nas cabeças terá um filtro sujo com material escuro e aparecerá em preto ou cinza. Este material escuro sendo as partículas de prato/s e cabeças deslizante/s.

 

 

 

Com a parte de cima retirada, a bobina de voz e inferior são visíveis. O conceito é o mesmo que em um sistema de alto-falantes, permitindo a rápida e precisa movimentação em qualquer direção. Os ímãs de neodímio, são a forma mais segura de ímãs permanentes, sendo capazes de segurar 1.000 vezes o seu peso. Um stop, ou limitador, é colocado em cada extremidade da bobina de voz para limitar a sua amplitude de movimento. O rolamento em que o HSA se move também é mostrado.

 

 

 

Um conector de plástico é usado para manter os contatos das cabeças no lugar. Eles fazem contato com o ambiente e relativos as pastilhas na placa de circuito impresso do outro lado.

 

 

 

O conector das cabeças tem uma vedação de borracha para evitar a entrada de impurezas no HDA.

 

 

O HSA segura a atual cabeça de escrita e leitura até o fim da ação, fixo a controles deslizantes. Esta unidade possui 6 cabeças, 3 pares de 2. Existe uma cabeça de leitura/gravação para cada lado do prato.

 

 

Os controles deslizantes permitem que o conjunto de cabeça voem sobre os discos magnéticos, apenas alguns nanômetros acima da superfície. Isto é muitas vezes mais fino do que a espessura de um fio de cabelo humano. Quando a unidade estiver girando em velocidade máxima, as cabeças serão soltas da rampa e voarão sobre os discos magnéticos. O ar que passa sob os controles deslizantes com essa velocidade é suficiente para levantá-los acima da superfície dos discos magnéticos.

 

 

Os objetos retangulares em preto no final do HSA são os controles deslizantes, enquanto a atual cabeça de leitura/gravação são elementos tão pequenos, que são difíceis de ver sem a ajuda de um microscópio.

 

 

As cabeças de leitura/gravação trabalham com sinais muito fracos. Para seu uso, estes sinais, os "uns e zeros",

precisam ser ampliados. O pre-amplificador no HSA realiza esta função, muito parecido com o de um amplificador hi-fi. Ele amplifica os sinais para a cabeça em um nível utilizável. Quando uma unidade de disco rígido sofre uma falha na cabeça, muitas vezes é o caso do pre-amplificador falhar enquanto as cabeças ainda estão funcionando. Uma falha da cabeça geralmente provoca um "click", como as cabeças tentando posicioná-las por si só, mas falham e batem nos limitadores.

 

 

 

Isto resume os principais componentes no interior de um disco rígido atual. O objetivo deste artigo é dar uma visão geral básica de como são os componentes no interior de uma unidade de disco rígido. Informações sobre o funcionamento real de uma unidade de disco rígido está fora do âmbito de aplicação do presente artigo e é altamente complexo.

Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco se você quiser alguma informação específica.

[Cassio Almeida]

Topico muito bacana, mas faltou informar a fonte.

[alejeff]

Tópico interessante...Vc poderia deixar na área de Download !!

[Daniel]

Como assim na área de download!!! Aqui não serve?

 

Joinha pro amigo ai. Deu um trabalhão pra traduzir e colocar aqui no fórum

 

j+

[Paulo]

Muito bom tópico.

[fabioaraujo]

Falha minha galera com a fonte, tu tinha colocado no arquivo principal mas falhei na hora de transportar pra cá. mas ta corrigido e dados os devidos créditos.

 

E tu tem razão Dsystem, deu um trabalhão pra fazer isso ai mas vale a pena. Valeu pelos joinhas galera.

[Assismanute]

Muito bom, valeu pela dedicação.

[fabioaraujo]

Obrigado Assismanute...Fico feliz que esteja ajudando os colegas.

[vagnersantos2014]

Gostei,

 

Apresentação,, eu já fiz muito com meus HD'S Condenados foi retirar a parte magnética(imã) para resolver o problema da porta lá de casa que sempre ficava aberta por alguém esquecer,

eu prendi na extremidade da porta só a parte metálica, e na porta o (imã) para segurar a porta deu 100% certo pois este imã tem uma força muito grande..

[inovetec]

ótimo tópico, é muito bom saber sempre um pouco mais sobre o funcionamento dos discos , estou pensando em investir nessa área mas sera que é compensativo??