ハードディスクの仕組みってどうなっているの?

ハードディスクの仕組みは

1.プラッタと呼ばれるデーターを磁気的に記録するための円盤(=ディスク)。
2.プラッタを高速回転させるモーター及び軸受。
3.磁気ヘッド、およびヘッドを保持するアーム。
4.磁気ヘッドを速やかに移動するための駆動装置。
5.これらの動作を制御するインターフェイス、コントローラー。
6.全体を組み込むフレーム(=ケース)

等で構成されています

 

1.プラッタは
ガラス等の硬い材質の薄い円盤で片面或いは両面に同心円状にトラックと呼ばれる磁気記録材がや蒸着されています。
このプラッタはハードディスクの容量によって、同軸に一枚乃至数枚が取り付けられています。

2.プラッタ回転モーターは
スピンドルモーターが一般的で回転時の逆起電力を使って回転数を制御し7200rpm程度のものが多いよううです。
軸受は初期にはベアリングの時代もあったようですが現在では流体軸受が主流になっています。
流体軸受は低温に弱いので極寒の野外での動作は保証されていません。
軸受ケースに潤滑油が満たされている構造なので極低温での運転は厳しいとされています。

3.磁気ヘッドは
1秒間に100回程度スイングしてプラッタの任意位置に到達して着磁したり磁気を読み取ったりします。

4.磁気ヘッド駆動装置は
データ面サーボ方式がとられていてデータ間隙に混在させた位置情報により磁気ヘッドを制御する仕組みになっています。

6.ケースは
プラッタと磁気ヘッドの間隔は極めて近接していて微細なゴミがあってもクラッシュする可能性があるのでケース内部は無塵工場で組立てることにより完全な無塵でますが密閉すると温度変化に対応できないのでフィルターを介し通気できるように出来ています。
このため個人でハードディスクケースを分解すると塵埃の侵入で殆ど100%回復不能になります。

7.ハードディスクドライブの寿命
最近のハードディスはCSS (Contact Start Stop) 方式を採用しています。
この方式とはプラッタの表面にライナーと呼ばれる極低摩擦の薄膜層を作っておいて、ハードディスが停止している時は磁気ヘッドはプラッタの表面のこの薄膜にタッチしています、回転が始まっても暫くはこの層の上を滑送しています。
そのうちプラッタ表面の空気の粘性で磁気ヘッドが浮き上がる作用を利用しています。
しかしこの薄膜層ライナーも、何時かは磨り減って摩擦が増加しヘッドの損傷が起きハードディスクドライブの寿命が尽きる時です。

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