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하드디스크 구조

플래터(platter)와 미디어

플래터는 둥근형태의 디스크의 원판이다. 플래터 는 알루미늄 합금이나 유리합성물 마그네슘 합금 등을 사용한다.

편평하지 못하면 디스크의 head crash 의 문제가 발생하기 때문에 현재는 유리나 마그네슘 합금이 더 좋은 물질로 대두되고 있다.

플래터 위에 코딩되어 있는 자기 미디어를 일반적으로 미디어라고 하고 현재는 산화물 미디어 보다 박막 미디어를 사용한다.

플래터의 크기는 14“ 8” 5.25“ 3.5” 2.5“ 1” 까지 생산된다.

헤드(Head)

헤드는 플래터 표층에 코딩된 자성체를 자화하여 정 보를 저장 삭제하거나 읽어내는 장치이다. 헤드의 수는 플래터의 양면에 각각 들어가므로 플래터 수의 2배이다. 하드 디스크에서 헤드의 역할을 아주 중요 하며 같은 크기의 플래터에 더 많은 정보를 저장하기 위해서는 헤드의 표면적이 작아야 하고 좁은 공간에 좀더 정보를 빠르고 정확하게 읽어 내기 위해서는 헤드의 감도 또한 높아야 한다. 헤드의 제작기술에 의해서 하드 디스크의플래터당용량,전송속도,수명,데이타의 신뢰도를 결정한다. 또한 휜체스트 기술 이후 MFM 방식의 미디어 접촉 방식의 데이터 엑세스는 사라지고 헤드가 부상한 상태로 자화를 시키고 있다. 헤드의 부상 정도를 비행고도 또는 부동고도 라고 하는데 이고도 또한 하드 디스크의 성능에 지대한 영향을 주고 있다. 그래서 헤드를 더욱 작게 만들고 비행고도의 간격을 줄이려는 노력을 하고 있다. 헤드의 크기가 작을수록 매체에 적용하는 자화의 크기도 작아지고 질량이 줄어들어 관성도 더 작아지게 되므로 헤드가 좀더 빨리 목적지에 도달할 수 있다.

헤드의 동작

헤드의 형태는 말굽자석의 형태로 헤드가 플래터의 표면을 자화 시켜 정보를 저장하고 읽는다. 헤드는 철심에 구리선을 감아 만들며 코일에 전류를 흐르게 하여 철심이 자석처럼 변하고 극성을 띈다.

헤드의 쓰기

헤드가 쓰기를 할 때는 헤드를 원하는 위치에 보내고 코일에 전류를 흘려 철심을 자석으로 만들고 자석이 된 철심의 자기장이 헤드가 위치한 플레터 표면의 미디어 층을 자화시킨다. 전류의 방향이 역전되면 반대극성의 자기장이 형성되고 그 자기장이 헤드가 위치한 플레터 표면의 미디어 층을 자화시키다.

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헤드의 읽기

읽기를 할 때는 플래터 표면의 극성에 의하여 자화되고 자화된 철심은 코일에 전류를 발생 시키며 이 전류에 따라서 정보를 해독한다. 신형 헤드방식인 GMR 헤드는 정보를 읽을 때 자기를 저항 값으로 변환시켜 저항 값의 변화에 따라서 정보를 해독한다. 하드 디스크에 저장 되는 신호는 자기파형의 신호(magnetic pules form)이고 이 자기 파형의 신호를 디지털 자기 파형으로 변화해야 컴퓨터가 읽을 수 있다. 하드의 PCBA(기판) 에는 이러한 작업을 하는 encoder/decoder 회로가 포함되어 있다.