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Der Aufbau von festplatten ist „hnlich dem von Diskettenlaufwerken. Unterschiede bestehen in der gr÷žeren Umdrehungszahl, der h÷heren Speicherdichte und der h÷heren Leistung. All dies erfordert eine ausgekl’gelte Mechanik.
Als HDA bezeichnet man alle mechanischen und elektronischen Komponenten, die gegen „užere Verschmutzungen besonders gesichert sein m’ssen. Dazu z„hlen die Platten, die Schreib-/Lesek÷pfe, der Aktuator usw. Die HDA einer Festplatte wird in Reinst-R„umen montiert, um schon beim Herstellungsprozež eine m÷glcisht grože Staubfreiheit zu erzielen.
Die Platten haben eine Gr÷že von 1" (Notebooks) bis zu 8" (Grožrechner). Sind sind zweiseitig beschichtet. Die Plattenoberfl„che ist magnetisierbar und deshalb mit einer magnetisierbaren Kobalt oder Eisenkeramik beschichtet. Die Platten drehen sich mit einer Frequenz bis zu 10.000 Umdrehungen pro Minute, wobei ein Schaltkreis Drehzahlschwankungen auf bis +-0,1% reduziert. Die Spuren sind in Sektoren eingeteilt, wobei die Sektorgr÷že meist 512Byte betr„gt. Einfach Platten haben 17Sektoren und High-End-Platten bis zu 100. Die Datenmenge, die eine Spur aufnehmen kann, betr„gt bis zu 5kB. Alle Spuren, die von den Schreib-/Lesek÷pfen eines Laufwerks gleichzeitig abgetastet werden k÷nnen, bezeichnet man als Zylinder.
Die K÷pfe greifen kammartig um die Platten. Bei den meisten Platten ist nur ein Kopf aktiv. Die K÷pfe schweben auf einem Luftpolster, daž beim Starten der Platte aufgebaut wird. Der Abstand Platte-Kopf betr„gt 0,0003mm (zum Vergleich: Breite eines Haares 0,1mm). Dieser geringe Abstand bedingt absolute Staubfreiheit innerhalb der HDA. Sollte doch einmal ein Staub auf die Platte kommen, geraten die K÷pfe in Schwingung und schlagen bei voller Umdrehung auf die Plattenoberfl„che auf. Es kommt zum gef’rchteten, aber heute nicht mehr h„ufig auftretenden Headcrash. Beim Ausschalten werden die K÷pfe in einer Ladezone, die nicht zur Datensicherung bestimmt sind, abgelegt. Dieser Vorgang heižt Parken.
Der Umstand, daž sich die Platten mit so hoher Geschwindigkeit drehen und die Speicherdichte so hoch ist, hat zur Folge, daž sich die 200-fache Datenmenge unter den Schreib-/Lesek÷pfen in der gleichen Zeit befindet, als bei den Diskettenlaufwerken.
Als Aktuator bezeichnet mann alle mechanischen komponenten, die f’r die Kopfbewegung notwendig sind. Als Antrieb kommen zwei Motorarten zur Anwendung: Schritt- oder Linearmotor.
Schrittmotoren, wie sie auch in Floppy-Laufwerken vorkommen, werden in —-Schritten angesteuert (0—, 2—, 4—,...). Bei vielen Spuren ist diese Antriebsart zu ungenau und unzuverl„ssig. Ein weiteres Problem ist die auftretende W„rmeausdehnung, sowohl der Platten als auch des Aktuatorarms, was Schreib-/Lesefehler zur Folge hat.
Linearmotoren besitzen einen Regelkreis, der die Soll- und die Ist-Position miteinander vergleicht. Das Problem bei dieser Antriebsart ist, daž der Motor ’ber eine Spule angesteuert wird, und die Zielposition, die durch die Stromzufuhr ausgel÷st wird, nicht genau verhersehbar ist. Abhilfe schafft man, indem man auf einer Plattenseite Spuren anlegt, die die Soll-Position darstellen. Diese Servospuren werden von einem Lesekopf, dem Servokopf, abgetastet.
Die ›bertragung von der Festplatte zum Controller darf nicht schneller sein als die ›bertragung vom Controller zum Anwendungsspeicher, da sonst (bei vollem Puffer) erst eine Umdrehung abgewartet werden muž, bis wieder gelesen werden kann. Eine solche Umdrehung dauert bei 3600Umdrehung/min 17ms. Dieser Umstand erfordert eine genaue Abstimmung von Controller, Platte und Puffer.
Zur L÷sung dieses Problems gibt es denn Interleave oder auch Sektorversatz. Ein Interleave von z. Bsp. 2 bedeutet, daž sich die Platte 2mal drehen muž, um eine komplette Spur zu lesen. Heute den heutigen Platten betr„gt der Interleave meist 1, da der Puffer so grož ist, daž er die Daten von bis zu 2 Spuren aufnehmen kann.
Der Luftfilter ist ein Einmalfilter. Er dient weniger zum Luftaustausch mit der Umgebung, sondern er filtert den mikroskopisch kleinen Abrieb der Plattenoberfl„che heraus.
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