Лінійний привід

Лінійний привід (мал. 10.9) переміщає голівки по прямій, строго уздовж лінії радіуса диска. Котушки розташовуються в зазорах постійних магнітів. Головне достоїнство лінійного приводу полягає в тому, що при його використанні не виникають азимутальні погрішності, характерні для поворотного приводу. (Під азимутом розуміється кут між площиною робочого зазору голівки й напрямком доріжки запису.) При переміщенні з одного циліндра на інший голівки не повертаються і їхній азимут не змінюється.

Однак лінійний привід має істотний недолік: його конструкція занадто масивна. Щоб підвищити продуктивність накопичувача, потрібно знизити масу приводного механізму й самих голівок. Чим легше механізм, тим з більшими прискореннями він може переміщатися з одного циліндра на іншій. Лінійні приводи набагато важчі поворотних, тому в сучасних накопичувачах вони не використовуються.

Поворотний привід (див. мал. 10.7) працює по тім же принципі, що й лінійний, але в ньому до рухливої котушки кріпляться кінці важелів голівок. При русі котушки щодо постійного магніту важелі переміщення голівок повертаються, пересуваючи голівки до осі або до країв дисків. Завдяки невеликій масі така конструкція може рухатися з більшими прискореннями, що дозволяє істотно скоротити час доступу до даних. Швидкому переміщенню голівок сприяє й той факт, що плечі важелів робляться різними: те, на якому змонтовані голівки, має більшу довжину До недоліків цього приводу варто віднести те, що голівки при переміщенні від зовнішніх циліндрів до внутрішнього повертаються й кут між площиною магнітного зазору голівки й напрямком доріжки змінюється. Саме тому ширина робочої зони диска (зони, у якій розташовуються доріжки) виявляється найчастіше обмеженою (для того щоб неминуче виникаючі азимутальні погрішності залишалися в припустимих межах). У наш час поворотний привід використовується майже у всіх накопичувачах з рухливою котушкою.

Сервопривід

Для керування приводами з рухливою котушкою в різний час використовувалися три способи побудови петлі зворотного зв'язку:

• з допоміжним "клином";

• з убудованими кодами;

• зі спеціалізованим диском.

Вони розрізняються технічною реалізацією, але, по суті, призначені для досягнення однієї й тієї ж мети: забезпечувати постійне коректування положення голівок й їхнє наведення (позиціювання) на відповідний циліндр. Основні розходження між ними зводяться до того, на яких ділянках поверхонь дисків записуються сервокоди.

При всіх способах побудови петлі зворотного зв'язку для її роботи необхідна спеціальна інформація (сервокоди), що записується на диск при його виготовленні. Звичайно вона записується в так називаному коді Грея. У цій системі кодування при переході від одного числа до наступного або попереднього змінюється всього один двійковий розряд. При такому підході інформація зчитується й обробляється набагато швидше, ніж при звичайному двійковому кодуванні, і визначення місця розташування голівки відбувається практично без затримки. Сервокоди записуються на диск при зборці накопичувача й не змінюються протягом усього строку його експлуатації.

Запис сервокодів виконується на спеціальному пристрої, у якому голівки послідовно переміщаються на строго певні позиції, і в цих положеннях на диски записуються згадані вище коди. Для точної установки голівок у таких пристроях використовується лазерний приціл, а відстані визначаються методом інтерференції, тобто з точністю до часток хвилі лазерного випромінювання. Оскільки переміщення голівок у такому пристрої здійснюється механічно (без участі власного приводу накопичувача), всі роботи проводяться в чистому приміщенні або з відкритою кришкою блоку HDA, або через спеціальні отвори, які по закінченні запису сервокодів заклеюються герметизуючою стрічкою. Ви можете знайти ці заклеєні отвори на блоці HDA, причому на стрічці обов'язково буде написано, що, відірвавши її, ви втратите право на гарантійне обслуговування.

Пристрої для запису сервокодів коштують близько 50 тис. доларів і часто призначаються для якої-небудь конкретної моделі накопичувача. Деякі компанії, що займаються ремонтом накопичувачів, мають у своєму розпорядженні такі пристрої, тобто можуть виконати перезапис сервокодів при ушкодженні накопичувача. Якщо ж у ремонтній компанії немає пристрою для запису сервокодів, то несправний накопичувач відсилається виготовлювачеві.

На щастя, при звичайних операціях зчитування й запису видалити сервокоди неможливо. Цього не можна зробити навіть при форматуванні низького рівня. Іноді можна почути страшні історії про те, як в ІDE-накопичувачах сервокоди стиралися при неправильному форматуванні низького рівня. Звичайно, погано відформатувавши диск, ви можете на порядок погіршити його параметри, але сервокоди надійно захищені й видалити їх неможливо.

Оскільки привід з рухливою котушкою відслідковує реальне положення доріжок, помилки позиціювання, що виникають згодом у накопичувачах із кроковим двигуном, у даних пристроях відсутні. На їхній роботі не позначається також розширення й стиск дисків, що відбуваєть внаслідок коливань температур. У багатьох сучасних накопичувачах із приводом від рухливої котушки в процесі роботи через певні проміжки часу виконується температурне калібрування. Ця процедура полягає в тім, що всі голівки по черзі переводяться з нульового на який-небудь інший циліндр. При цьому за допомогою убудованої схеми перевіряється, наскільки змістилася задана доріжка щодо свого положення в попередньому сеансі калібрування, і обчислюються необхідні виправлення, які заносяться в оперативний запам'ятовувальний пристрій у самому накопичувачі. Згодом ця інформація використовується при кожнім переміщенні голівок, дозволяючи встановлювати їх з максимальною точністю.

У більшості накопичувачів температурне калібрування виконується через кожні 5 хв протягом першої півгодини після включення живлення, а потім через кожні 25 хв. Деякі користувачі думають, що відбулася помилка при зчитуванні даних, але насправді просто підійшов час чергового калібрування. Помітимо, що ця процедура виконується в більшості сучасних інтелектуальних накопичувачів (ІDE й SCSІ), що в остаточному підсумку дозволяє підводити голівки до доріжок з максимально можливою точністю.

Однак у міру поширення програм мультимедіа подібні перерви в роботі накопичувачів стають перешкодою. Справа в тому, що при виконанні калібрування припиняються всі обміни даними з накопичувачем, і, наприклад, відтворення звукових або відеофрагментів припиняється. Тому виробники таких накопичувачів почали випуск їх спеціальних A/V-модифікацій (Audіo Vіsual - A/V), у яких початок чергового температурного калібрування затримується доти , поки не закінчиться поточний сеанс обміну даними. Більшість нових моделей ІDE- і SCSі-пристроїв відносяться до цього типу, тобто відтворення звукових і відеофрагментів не переривається процедурами калібрування.

До речі, про процедури, виконуваних накопичувачами автоматично: більшість пристроїв, які здійснюють автоматичне температурне калібрування, виконують також оптування диска (sweep). Справа в тому, що, хоча голівки не торкаються носія, вони розташовуються настільки близько до нього, що починає позначатися повітряне тертя. Незважаючи на порівняно малу величину, воно все-таки може привести до передчасного зношування поверхні диска в тому випадку, якщо голівка буде постійно (або майже постійно) перебувати над однією й тією же доріжкою. Щоб цього не відбулося, виконується наступна процедура. Якщо голівка занадто довго залишається нерухомою (тобто операції зчитування й запису не виконуються), то вона автоматично переміщається на випадково обрану доріжку, розташовану ближче до країв диска, тобто в ту область, де лінійна швидкість диска максимальна, а отже, повітряний просвіт між його поверхнею й голівкою має найбільшу величину. Тимчасова затримка вибирається щодо невеликою (звичайно 9 хв). Якщо після перекладу голівки диск знову виявиться "у простої" протягом такого ж часу, то голівка переміститься на іншу доріжку й т.д..