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Come e' fatto un hard disk PDF Stampa E-mail

Il disco rigido, chiamato anche disco fisso o hard disk, si trova fisicamente all’interno dell’unità centrale (case, tower). Ne esistono di varie dimensioni per uso nei portatili e nei dispositivi da palmo ed anche nei telefonini. All’interno si trovano i dischi magnetici, da uno (raro) a quattro, e fino a sei in alcuni modelli. Per avere un’idea di cosa si trova all’interno del rivestimento, immaginate di prendere da 1 a 6 dischi musicali, disporli uno sopra l’altro (alla stessa distanza l’uno dall’altro) e fissarli con un unico perno centrale.

La distanza tra i dischi deve essere tale da permettere ad una testina di leggere e scrivere le informazioni su ogni disco (sopra e sotto il disco). Tutti i dischi girano alla stessa velocità grazie ad un motore che li fa girare a velocità elevate. Il disco rigido descritto è un dispositivo molto simile a questo disegnato qui sotto:

Di seguito vediamo un hard disk aperto, nel quale si possono vedere le testine e i piatti dei dischi.

I piatti sono formati da una base estremamente piatta e rigida sulla quale è apportato uno strato di materiale magnetico. Quando l’hard disk riceve le informazioni da conservare, utilizza le testine per memorizzare magneticamente i dati su uno o più piatti. I dischi sono chiusi in contenitori sotto vuoto, o in ogni caso non a contatto con l'aria esterna, in quanto hanno bisogno di un ambiente pulito, cioè senza particelle di polvere o altre resistenze superflue. Le testine di lettura e scrittura si trovano sopra e sotto ogni disco, come già visto, e ad una distanza ridottissima dai piatti, non toccando mai i dischi stessi, ma galleggiando su un cuscino d'aria sfiorando la superficie. La velocità di rotazione dei dischi è misurata in RPM, cioè numero di giri al minuto. Per i dispositivi più vecchi si parla di 3.600 Rpm, quelli più moderni possono avere varie velocità: 5.400, 7.200, anche fino a 15.000 Rpm. Quindi le testine si muovono molto vicine alle superfici dei dischi ad una velocità di scorrimento di circa 240 km/h.  Pertanto, la superficie dei dischi deve essere priva di impurità per evitare il contatto con le testine, che significherebbe procurare danni irreparabili (head crash).
Se le testine entrano in contatto con il piatto di un disco la parte toccata si rovina, le testine si danneggiano, ed in più tutte le parti adiacenti, dove arrivano microscopici frammenti di superficie rotta (dal contatto), vengono come smerigliate. Le parti rovinate in questo modo non sono riparabili e c’è anche il rischio di perdere l’intero contenuto.
Il contenitore esterno ai dischi serve, quindi, per evitare le impurità e garantire a dischi e testine un ambiente “sterile”. L’aria viene filtrata per eliminare qualsiasi particella di polvere di diametro superiore a 0,3 micron. La figura successiva mostra il confronto tra la dimensione di alcune impurità con la distanza delle testine dai piatti (tutta la figura è stata ingrandita).

Per avere un senso di scala, alcuni esempi di oggetti misurabili in micron (1 µm=un millesimo di millimetro)

Oggetto

Grandezza in Micron

Particelle di fumo

0.01 - 1

Batterio

0.3 - 40

Polvere comune

0.5 - 20

Capello umano

40 - 100

Se durante il lavoro, per cause meccaniche, colpi, sovratensioni elettriche o altro, le testine vanno a toccare i piatti il risultato è una terribile collisione a 240km/h !!! Questo danneggia le testine, riga i piatti, e sparge centinaia di durissime particelle sulla superficie dei piatti aumentando il danno.

Capite ora quando sia delicata l'unità, che tipo di danno si possa arrecare con una collisione e quanto sia necessario aprire le unità in una camera pulita, esente da particelle e dotata di attrezzatura di meccanica di precisione ? Inoltre, come tentativi ripetuti di rimettere in funzione il disco non facciano altro che peggiorare la situazione fino ad arrivare all'impossibilità di recupero ?

Ecco perché sono necessarie le lavorazioni in camera bianca, la misurazione di allineamento laser, la micromeccanica etc.


 
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