Отключение парковки на hdd seagate. Отключение парковки головкок на жестком диске HDDParm. WDIdle3 - отключаем парковку головок на жестких дисках Western Digital
Несмотря на относительно большой объем материалов по Mikrotik в этом блоге, он не перекрывает и десятой части основных возможностей применения RouterOS и Mikrotik для домашних и офисных целей.
Помимо изложенных материалов, настоятельно рекомендую ознакомиться с основами сетевых технологий (basic), в будущем это здорово упростит вам жизнь при работе с оборудованием Mikrotik или любого другого вендора. Кто внимательный, тот наверняка заметил, что в верхней части сайта размещен большой горизонтальный банер, в котором предлагается пройти аналог курса по MTCNA. Если вы новичок, перед тем, как приступать к изучению материалов, направленных на сдачу экзамена MTCNA, я бы порекомендовал изучить краткий курс по основам сетевых технологий от того же автора.
Если вы хоть раз использовали самоподписные сертификаты на Mikrotik (пункт #5), тогда точно сталкивались с тем, что современные браузеры откажутся принимать такой сертификат, выдавая ошибку.
В сети предприятия, такой сертификат все же лучше, чем его отсутствие. Сегодня мы поговорим о том, как установить полноценный сертификат для WebFig и/или HotSpot. Для того, чтобы браузеры «не ругались» на сертификат, он должен быть валидным, необходимо соблюсти ряд условий.
Не успели на рынке появиться первые решения с поддержкой стандарта 802.11ad, как вслед за ними Qualcomm представил чипы с поддержкой новейшего стандарта 802.11ay.
Как вы помните, в середине 2017-го нам стало известно о тесном сотрудничестве Qualcomm и Mikrotik при внедрении стандарта 802.11ad. Все эти полтора года в Mikrotik активно работали над совершенствованием своих решений 60 ГГц. Как видим, в этом направлении идет достаточно активная работа. Буквально на днях мне на глаза попался интересный пресс-релиз компании Qualcomm, в котором идет речь о выпуске чипов с поддержкой стандарта 802.11ay.
Не успели Mikrotik анонсировать Newsletter 86 , как уже представлен 87-й релиз. В то же время, анонсированный ранее PWR-Line AP еще даже не поступил в розницу, на этом фоне 87-й релиз вызывает некоторое негодование.
Как показывают предыдущие анонсы и отдельные темы на официальном форуме, в Mikrotik всерьёз занялись за выпуск решений с поддержкой скоростей 10 Гбит/сек. То ли в компании решили не отставать от Ubiquiti с их решениями XG, то ли рынок действительно подрос уже и готов к внедрению скоростей 10 Гбит.
Интересная эта вещь: жесткий диск, настоящее чудо техники. В статье показываю лишь только одну техническую особенность данного устройства, а всего их - не сосчитать. Да, жесткие диски с развитием SSD уйдут из обращения, но это будет лишь потом.
Механизм парковки головок жесткого диска следующий. В жестком диске есть считывающие головки, перемещаются по поверхности вращающихся блинов (магнитными пластинами кличут). При этом головки не касаются блинов, несмотря на то, что жестких фиксаторов для них не предусмотрено. Они позиционируются и удерживаются в рабочем положении за счет взаимодействия магнитных полей подвижной катушки.
Теперь моделируем ситуацию: вы выключаете компьютер или гаснет свет. Магнитное поле исчезает, головки падают прямо на блины; а скорость вращения блинов составляет 5400-15000 оборотов в минуту. И, несмотря на гладкость головок, они начинают царапать дорожки, повреждая жесткий диск.
Плохо? Не то слово. Производителю нужно было срочно искать выход, и он нашёл его! При выключении питания, двигатель шпинделя вращается по инерции ещё какое-то время. А что если перевести его в режим генератора? Сказано - сделано. Это позволило обеспечить питанием плату электроники на время, необходимое для корректного завершения работы. Также это питание подается на обмотки привода головок, толкая их к центру диска. Дойдя до парковочной зоны, привод головок защелкивается магнитным фиксатором еще до того, как головки успеют коснуться поверхности диска.
Но и этого производителям оказалось мало! Они пришли к выводу, что если установить между генератором/шпинделем и катушкой позиционирования головки обычный параметрический стабилизатор тока, то можно будет регулировать электромагнитную силу, и соответственно время парковки головок. Осталось только написать сервисную инструкцию и разместить её на диске.
В этом и состоит суть автопарковки - любой исправный накопитель всегда запаркует головки, как бы внезапно не было выключено питание. Однако, если в этот момент происходила запись, то последствия могут быть печальными из-за недописанных данных или управляющих структур файловой системы. На помощь приходит chkdsk.
А вот при включении питания диски раскручиваются до необходимой скорости, после чего головки "слетают" с площадки на поверхность блинов, которые крутятся уже с достаточно большой скоростью, чтобы не допустить касания головками себя.
Теперь к чему вся эта демагогия. В ноутбуках иногда встречается проблема, когда жесткий диск каждые 10-20 секунд издает щелчок
. Щелчок - это ни что иное как парковка головок жесткого диска.
Исходя из других ресурсов интернета продвинутый пользователь решает, что частая парковка приводит к износу механики головок жесткого диска. Это верно. А далее он делает то действие, за которое ему приходится потом расплачиваться деньгами. Он отключает
парковку при помощи сервисных программ производителя. Как следствие, жесткий диск неспешно сыпется меньше чем за год. Пользователь думает, что щелчки были связаны с неисправностью жесткого диска, и вот он через год и умер. Покупает следующий. И в цикле.
Ищите решение этой проблемы в самой ОС
, которую вы поставили; залезать во внутрннее содержимое контроллера жесткого диска противопоказано.
У современных настольных дисков WD имеется технология парковки блока головок диска при простое. Всё бы ничего, но время простоя на некоторых дисках составляет всего несколько секунд, в итоге выходит что паркуются они очень часто. Производитель утверждает что диски могут выдерживать без проблем от 300 до 600 тысяч парковок (в зависимости от модели), однако это количество набирается очень быстро!
Сначала немного расскажу зачем придумали парковку блока головок при простое. Это сделано для уменьшения износа головок, пластин и снижения энергопотребления. Висящие над пластинами головки создают дополнительное аэродинамическое сопротивление, т.к. диски вращаются на довольно высокой скорости, то и воздух в банке вовлекается во вращение вместе с ними, а блок головок тормозит эти потоки воздуха. Получаемые при этом хаотические "порывы ветра" в свою очередь создают дополнительное сопротивление для вращения пластин и энергопотребление растёт, от этого увеличивается температура, которая вредна для головок. Для примера скажу, для диска 3.5 дюйма, со скоростью вращения 7200 об/мин линейная скорость краёв пластин составляет примерно 120 км/час, а на таких скоростях воздух уже вполне осязаем, в чём вы можете лично убедиться высунув руку из машины. :) Но этот ликбез не должен вас смущать. От частых парковок ваш диск помрёт гораздо раньше чем от всех описанных явлений.
Ктото говорит что эта проблема характерна только для Linux. Однако у меня и на Windows с диском WD2001FASS за неделю набралось около 20 тысяч парковок, боюсь за год он бы точно помер от этого. Хотя обычно этим страдают модели зелёной серии. Для тех кто боится, могу сказать что утилита может показать что считается текущим временем простоя до парковки головок. У меня например было 12.8 секунды! Правда не забудьте одно но, если у вас скажем появятся бэд блоки когда то в будущем и придётся нести диск в гарантию - запустите утилитку ещё раз и верните изначальные значения, т.к. если заметят изменённое время, то гарантии вас лишат. :)
Итак нам потребуется:
Переключить в биосе режим работы диска в IDE, если у вас установлен AHCI. На некоторых ноутбуках нельзя выставить IDE, поэтому диск необходимо извлечь и подключить к настольному компьютеру.
AIDA64 (Everest) - программа мониторинга железа, в данном случае нас будет интересовать S.M.A.R.T данные, а именно параметр 193 Load/Unload Cycle count - количество парковок головок, если этот параметр в несколько раз больше (или десятков раз) чем 12 Power Cycle Count - количество циклов отключения питания диска (можно считать количеством раз включения компьютера если диск стоял в нём изначально). То это наш случай!
Загрузочная флешка с DOS - там всё написано как делать. Утилита то из под ДОСа работает...
Собственно сама утилита версии 1.05, утилита создана для очень ограниченного набора дисков, на которых впервые проявилась эта проблема, но работает со всеми дисками WD.
Итак сделали загрузочную флешку и распаковав из архива WDIdle3 переписали его на флешку. Я при этой операции отключил все другие диски и конечно же сделал бэкап данных! Загружаемся с неё и начинаем вводить в командную строку:
wdidle3 /r - информация о текущих настройках таймера парковки головок, если значение считывается с вашего диска, то значит и новое запишется, что как бы логично, запишите на всякий случай изначальное значение для возврата диска по гарантии или неадекватной реакции диска .
wdidle3 /d - остановить таймер, эта настройка совсем отключает парковку головок при работе (что я для себя и сделал)
wdidle3 /s50 - устанавливает таймер на 50 сек. При установке таймера от 8 до 12.7 секунды можно устанавливать с точностью 0.1 секунды. При установке от 12.8 до 30 секунд таймер всегда устанавливается на 30 секунд. Значения от 31 до 300 секунд устанавливаются с точностью в 30 секунд.
wdidle3 /? - справка по использованию утилиты
После изменения параметров нужно опять набрать wdidle3 /r чтобы убедиться что новое значение прописалось. Написано что работа может занимать длительное время, у меня изменение параметра занимало около секунды... Ну и как традиционно пишут в таких статьях, всё что написано - вы делаете на свой страх и риск.
Вопросы на тему: "А будет ли это работать на моём диске?" не принимаются. Убедитесь что у вас диск Western Digital, посмотрите два вышеприведённых параметра смарт и посмотрите самой утилитой на сколько у вас выставлен таймер парковки головок.
P.S. В некоторых случаях бывают непонятные глюки дисков при изменении времени в большую сторону или полном отключении парковки. Рекомендую всё же попробовать сначала отключить полностью и если диск будет работать нормально, то так и оставить. При "непонятном" поведении диска - постоянные парковки головок или "синие экраны" - увеличить время парковки. Учитывая 32 тысячи просмотров и 8 страниц комментариев этой статьи (на момент написание этого предложения) у одного человека начались "синие экраны" после изменения времени парковки. Часть дисков не совсем адекватно реагирует на изменение времени. Но ни у кого к необратимым фатальным последствиям изменение времени парковки не привело.
Достался мне по случаю винчестер Toshiba MQ01ABD050 (AX002K), который стал использоваться в небольшом стационарном персональном компьютере безвентиляторного исполнения.
Однако через некоторое время на слух стали восприниматься щелчки. Как показало "следствие", ситуация соответствовала описанному ниже.
В ноутбуках иногда встречается проблема, когда жесткий диск каждые 10-20 секунд издает щелчок. Щелчок – это ни что иное как парковка головок жесткого диска.
В некоторых моделях лаптопов происходит периодическая парковка головок жёсткого диска. Наблюдается на разных моделях лаптопов и жёстких дисков в них. Периодичность этого явления зависит от режима работы. При работе от батарей парковка происходит один раз в 10 минут. При работе от сети - 2 раза в минуту. Диски большинства производителей паркуются довольно редко (несколько раз в час). Теоретически, проиводители жёстких дисков дают гарантию, что устройство может выполнить ль 300 до 600 тысяч циклов парковки. Если пересчитать на часы работы жёсткого диска, то это составит явно меньше ожидаемого срока работы ноутбука в целом. Кроме того, в полной тишине звук парковки отчётливо слышен и действует на нервы. Описать звук сложно, он зависит от модели жёсткого диска. Например, его сравнивают со звуком карандаша, падающего плашмя на деревянный стол или как звук ломающейся тонкой стеклянной палочки. Каждый, кто слышал этот звук, не спутает его уже больше ни с чем. Можно не полагаться на слух, а проверить наличие (или отсутствие) этого явления инструментально.
В стандартной версии диска, APM имеет значение 128, в улучшенной – 254 (отключено). У вас закономерно должен возникнуть вопрос, а как вообще парковка головок экономит электроэнергию и ресурс батареи? Дело в том, что противоположный конец головки оснащен катушкой. При подаче "правильного" питания на катушку, она генерирует электромагнитное поле, что позволяет ей перемещаться между двух мощных постоянных магнитов (перемещая при этом противоположный конец). Что интересно, значение APM можно изменить самостоятельно. При использовании в ноутбуках полностью отключать парковку не рекомендуется, т.к. ноутбук это переносной компьютер, а одна из возможностей APM – парковка головок, которая в свою очередь защищает поверхность диска от повреждений при перемещении ноутбука (тряска, сильные вибрации, удары, ускорение). В случае со стационарным ПК парковку во время работы можно отключать, или же установить значение 250-253. Не стоит бояться, что диск перестанет парковать вообще, при отключении как и ранее, будет выполняться парковка головок в безопасную зону.
Проверка состояния настроек параметров привода показала, что тайм-аут перехода в режим ожидания и дополнительное управление электропитания (APM) отключены, так как мой безвентиляторный компьютер является не ноутбуком, а именно десктопом.
При просмотре состояния SMART выявлено, что значение параметра 193, соответствующее количеству циклов позиционирования пишущей головки в зону парковки, постоянно растёт.
Так как какой-либо сервисной утилиты отключения парковок у меня не было, да и сайт www.bad-good.ru категорически не рекомендовал этого делать, пришлось, как было на нём указано, искать другой путь.
Исходя из других ресурсов интернета продвинутый пользователь решает, что частая парковка приводит к износу механики головок жесткого диска. Это верно. А далее он делает то действие, за которое ему приходится потом расплачиваться деньгами. Он отключает парковку при помощи сервисных программ производителя. Как следствие, жесткий диск неспешно сыпется меньше чем за год. Пользователь думает, что щелчки были связаны с неисправностью жесткого диска, и вот он через год и умер. Покупает следующий. И в цикле. Ищите решение этой проблемы в самой ОС, которую вы поставили; залезать во внутреннее содержимое контроллера жесткого диска противопоказано.
Не секрет, что в настоящее время "толковую" информацию найти зачастую найти тяжело. Было найдено 4 варианта решения. На системе Runtu сработал 1-й вариант.
Так как мой компьютер не использует ни ждущего, ни спящего режимов (они ), то было решено осуществить "Persistent configuration using udev rule".
Если у Вас отсутствуте пакет hdparm, то его можно найти через менеджер пакетов Synaptic. В Linux Mint он установлен изначально, а в Runtu – отсутствует.
После были выполнены запросы к состоянию электропитания винчестера (через терминал).
Sudo hdparm -B /dev/sda
/dev/sda: APM_level = 128
Sudo hdparm -S /dev/sda
-S: bad/missing standby-interval value (0..255)
Sudo hdparm -M /dev/sda
/dev/sda: acoustic = not supported
Cоздать файл 95hdparm-apm в каталоге /etc/pm/power.d с содержанием:
#!/bin/sh
hdparm -B 254 /dev/sda
Уставить на созданный файл права на исполнение:
Sudo chmod u+rwx,g+rx,o+rx /etc/pm/power.d/95hdparm-apm
После перезагрузки проверить полученный результат командой терминала:
Sudo hdparm -I /dev/sda | grep -i "Advanced power management level"
Изменить файл /etc/hdparm.conf, вписав в него следующее:
/dev/sda {
apm = 254
apm_battery = 254
}
4-й вариант. (источник не помню)
Создать в /etc/init.d скрипт под именем hdparm_park (имя дано для примера, можно указать своё):
#!/bin/bash
hdparm -B 255 /dev/sda
hdparm -S 0 /dev/sda
Сделать его исполняемым:
Sudo chmod +x /etc/init.d/hdparm_park
Добавить его к автозагрузке:
Sudo update-rc.d hdparm_park defaults 90
Что означают цифры 128, 254, 255 ? (взято с англоязычных источников)
Для параметра -B
0 ... 127 – позволяют задействовать функцию винчестера spin-down;
128 ... 254 – не позволяют функции spin-down влиять на работу винчестера;
255 – полностью деактивирует функцию Advanced Power Management.
Для параметра -S
0 соответствует "выключено";
1 ... 240 – значение, умноженное на 5, определяет интервал от 5 секунд до 20 минут;
241 ... 251 – определяющие интервалы значений 11 до 30 задают шаг в 30 минут для определения значений интервала: 30 минут... 5,5 часов;
252 – соответствует значениям таймаутов 21 минут;
253 – значение таймаута определяется вендором;
255 – интерпретируется как 21 минута + 15 секунд.
Цитата с "древней" публикации (2010 г.): "Если значение APM установлено в диапазоне от 254 - 192 то HDD будет потреблять "по максимуму". Если в диапазоне 192 - 128 то при отсутствии обращений к диску (Hitachi) в течении 2 - 6 минут, будет произведено обесточивание соленоида актуатора, головки запаркуются на рампу, обороты шпинделя останутся на прежнем уровне. Если в диапазоне 128 - 1, то при уже обесточенном соленоиде и запаркованных головках нет обращений к диску 5 - 10 минут то скорость шпинделя снизится до 5400 об/м."
В дополнение для ноутбуков найдено ещё (было указанно для Arch, публикация давняя):
" ... лучше установить tlp и в /etc/default/tlp в строчке DISK_APM_LEVEL_ON_BAT= вместо 128 128 поставить 254 254 (обязательно включив службу systemctl enable tlp, или не знаю, какая система инициализации там у вас...
Когда в последний раз писал мануал на эту тему, нужно было поставить параметр CONTROL_HD_POWERMGMT=1 в файле /etc/laptop-mode/laptop-mode.conf
Жесткий диск — один из самых удивительных компонентов современного компьютера. Только представьте себе, что мы все еще храним данные с помощью магнитно-механической технологии, которая существует с 50-х годов ХХ века и успела повидать ламповую электронику и грампластинки. Представьте, что мы живем в альтернативной Вселенной, где жесткий диск никогда не был изобретен и все данные записываются на Flash-память или другие твердотельные носители. Тогда что вы скажете на предложение сохранять информацию в виде намагниченных участков на вращающемся диске, где записывающая головка сможет точно позиционироваться на дорожках, расстояние между которыми сопоставимо по размеру с транзисторами, создаваемыми в интегральных схемах с помощью фотолитографии? Это невозможно, слишком сложно, ненадежно и недолговечно? Нет, это реальность, которую мы принимаем как нечто само собой разумеющееся. Пример технологии, доведенной до изначально непредсказуемого, даже абсурдного уровня.
Хотя в основе технологии HDD лежат простые принципы, для того чтобы она достигла таких высот, потребовались десятки лет разработки и научных исследований, огромное количество сложных, нетривиальных, подчас остроумных и невероятных решений, о которых немного известно за пределами круга людей, по профессии связанных с производством жестких дисков. Мы побеседовали именно с таким человеком — ему можно задать все вопросы, приходящие в голову по поводу технологий жестких дисков, которые применяются сейчас и будут внедряться в будущем. Знакомьтесь: Алекс Блеквелл (Alex Blackwell), главный инженер компании Western Digital в регионе EMEA.
Блеквелл часто общается с компьютерной прессой, но это явно не тот случай, к которому подошло бы казенное «по долгу службы часто приходится общаться». Чувствуется, что ему действительно нравится рассказывать людям о технологиях. Алекс говорит так увлеченно и ярко, что двухчасовое интервью с ним пролетело на одном дыхании. Это, в общем-то, и было мало похоже на интервью. У Алекса не пришлось ничего «выспрашивать», и на один вопрос он выдавал гораздо больше интереснейшей информации, чем мы изначально рассчитывали получить. Получилась фактически полноформатная лекция об интересных и неочевидных фактах, касающихся жестких дисков.
Составляя список вопросов, мы постарались сократить банальности из разряда «как у WD дела сейчас и каковы планы на будущее?» и узнать больше о жестких дисках в целом, не боясь в чем-то показаться наивными и невежественными. Алекс с удовольствием позволяет собеседнику быть жадным до знаний «почемучкой».
А еще у Блэквелла очень яркая речь, насыщенная метафорами и юмором. Попытаемся передать это в тексте, сделав его максимально близким к «непричесанной» стенограмме. Тем не менее, поскольку разговор постоянно крутился вокруг одних и тех же вопросов, мы именно так его и скомпонуем — в виде конспекта нескольких главных тем. Никакого единого сюжета, просто сборник увлекательных историй про жесткие диски. Вся речь идет от лица Алекса Блеквелла, вопросы и комментарии автора — курсивом.
⇡ О парковке головок и встроенном электрогенераторе
3DNews : Мы не так давно узнали, что жесткий диск использует электрический генератор, чтобы можно было завершить запись сектора в случае аварийного отключения. Можно рассказать об этом поподробнее?
Алекс Блеквелл: Когда внезапно пропадает электропитание, первое и самое важное для безопасности привода — запарковать головки. Потому что если они приземлятся на магнитный носитель, то они просто прилипнут, и больше не смогут подняться (в работе головка фактически летит над поверхностью за счет потока воздуха. — прим. автора ) . Это конец. Настолько гладкие у них поверхности. Представьте себе два абсолютно гладких листа стекла, прижатые друг к другу. Сколько силы нужно, чтобы разорвать их! Если вы включите привод после того как головки прилипли к диску, то вращение шпинделя просто оторвет кончик актуатора. Поэтому для парковки мы поднимаем головки и относим их на отдельную пластиковую площадку. Вернее, опускаем актуатор, а сами головки на кончике висят в воздухе.
Кончик актуатора «упал» на пластину (фото c Wikimedia Commons)
На парковку головок при обрыве питания у нас всегда есть немного свободного времени. Эта операция осуществляется с помощью электрического генератора. Но генератора как отдельного устройства в жестком диске нет. Двигатель просто используется в «реверсе», что можно сделать с любым электрическим мотором.
Так обстоят дела в течение последних 15-20 лет. Диски более старых типов парковали головки прямо на поверхность диска, у внутреннего края. Там был магнитный замок, который удерживал актуатор на месте. Если вы помните, то, выключая такой старый привод, вы слышали щелчок. Это актуатор приближался к магниту и защелкивался там. Для Western Digital производство таких дисков закончилось в 2005-2006-м, может, даже в 2007 году.
Парковать головки прямо на диске можно было потому, что изначально поверхность была не столь гладкой и головки были крупнее. Вообще, тогда все было проще. Потом поверхность потребовалось сделать очень гладкой, чтобы головка летала очень близко (сейчас зазор между головкой и поверхностью диска составляет единицы нанометров. — прим. автора ) . И однажды она стала слишком гладкой, чтобы можно было взлететь с нее после парковки. Тогда мы начали использовать лазер, чтобы создать текстуру на поверхности диска в парковочной зоне. Теперь, с 2007 года, парковочная зона находится вне поверхности диска, на пластиковой площадке. То есть принцип парковки головок пережил всего три этапа развития, но, несмотря на это, в данной области задействовано очень много тонких технологий.
Однако вернемся к ситуации обрыва питания. Помимо того, чтобы запарковать головки, вторая задача — спасти настолько много пользовательских данных, насколько возможно. Нужно передать на носитель фрагмент информации, который записывается в данный момент, завершить запись текущего сектора. Для этого мы просто используем остаточное вращение носителя.
⇡ Некоторые впечатляющие цифры и двухступенчатый актуатор
Первый жесткий диск появился в 1956 году. Вспомните другие технологии из 1950-х. Например, радиолампы. С тех пор у нас появились транзисторы, затем первые интегральные схемы, а затем — LSI (Large Scale Integration, микросхемы с сотнями тысяч транзисторов) . Или возьмем аудиозапись. Большую часть времени мы использовали пластинки со скоростью вращения 78 об/мин. Сначала с пластиковыми иглами, потом с алмазными, потом появилась магнитная лента, CD, MP3. Некоторые технологии просто прыгнули вперед, но дисковые приводы все еще работают так же, как встарь. Есть вращающийся диск и актуатор, движущийся вдоль него, магнитная поверхность с индуктивным принципом записи и чтения. Разве что автомобили остались такими же, как в то время.
Но представьте себе первый жесткий диск от IBM. Допустим, размер одного бита на этом диске 50-х годов сопоставим со стадионом «Спартак». Насколько же тогда велик бит на современном диске? Размером с этот стол? Размером с эту комнату? Размером с мой большой палец? Правильно, именно палец! Площади, занимаемые одним битом сейчас и тогда, соотносятся в масштабе 10 8 . То есть 10 4 в каждом направлении.
IBM 350 (1956 г.) — самый первый жесткий диск. Предназначался для компьютера IBM 305 RAMAC (фото с Wikimedia Commons)
Геометрия жесткого диска постоянно сжимается. Сейчас дорожки на носителе находятся на расстоянии 50-60 нм друг от друга. А теперь вспомните микропроцессоры Intel, которые для производства по норме 28 нм используют фотолитографию, фабрики с гигантским оборудованием. А у нас в то же время есть вращающийся диск, и мы можем позиционировать головку в центре одной из дорожек, которые разделяют всего 60 нм, с точностью около 10 нм. Это настоящий хай-тек.
Вы знаете, что такое двухступенчатый актуатор (Dual Stage Actuator) ? Представьте, что моя рука — это акутатор с головками на конце. Вот поворотная точка в плечевом суставе. И если вам требуется улучшить позиционирование руки, то можно обратить внимание на сустав пальца. На двухступенчатом актуаторе есть своего рода дополнительный маленький актуатор, который может перемещаться всего на несколько дорожек влево и вправо. За счет этого мы можем повысить точность позиционирования. Мы используем эту технологию уже около двух лет в корпоративных продуктах (серия RE3), а в 2012 году внедрили в некоторых потребительских моделях. В терабайтном диске серии Green, нескольких Blue, всей линейке Red, а теперь и в Black.
Схема двухступенчатого актуатора (из патента United States Patent 6624983)
⇡ WD Black и терабайтные пластины
3DNews : Расскажите, почему диски серии WD Black показывают такую впечатляющую производительность, в особенности — в тестах произвольного доступа?
Алекс Блеквелл: Одна из основ высокой производительности — скорость вращения шпинделя. Вторая основа — быстрый актуатор, за счет которого уменьшается время поиска дорожки. В дисках серии WD Black и RE в двигателе актуатора используются два больших магнита. Более сильный магнит позволяет быстрее двигать головки. В других сериях, Blue и Green, устанавливают более компактный одинарный магнит, поэтому Black опережает Blue по скорости произвольного доступа, хотя последние тоже работают на 7200 об/мин.
3DNews : А когда же появятся диски WD Black с пластинами объемом 1 Тбайт?
Алекс Блеквелл: Это вопрос приоритетов. Нет технологической причины, по которой мы не можем этого сделать. Терабайтные пластины уже применяются в «зеленой» серии при объеме 1-3 Тбайт, в «синей». Понимаете, когда ты проектируешь жесткий диск и хочешь продать его с прибылью, то нужно сочетать много параметров: производительность, объем, выход годных компонентов при производстве и множество других. Важно сочетание факторов, а не просто обладание определенной технологией. Я полагаю, что для WD Black терабайтные пластины просто еще не пришли в зону оптимального сочетания характеристик.
⇡ Как устроены головки
3DNews : Что собой представляют головки типа GPP / GMR (Perpendicular to Plane / Giant Magnetoresistance), которые сегодня используются в жестких дисках? Как они работают?
Алекс Блеквелл: Оригинальный жесткий диск IBM и все последующие диски вплоть до 1996-1997 годов имели единые головки чтения/записи. Такая головка представляет собой разорванное кольцо с проволокой, накрученной сверху. Когда на проволоку подается ток, возникает магнитное поле, которое «вытекает» через разрыв в кольце. Если поднести разрыв к чему-то, что может быть намагничено, оно намагничивается. Что и происходит с поверхностью пластины в жестком диске: возникают участки, имеющие магнитные полюса — северный и южный. В то же время, если не подавать на головку напряжение, а просто провести вдоль намагниченного участка, в ней возникает ток.
Актуатор и его кончик под микроскопом (за фото спасибо Andrew Hazelden, www.andrewhazelden.com)
Со временем стало очевидно, что единое устройство представляет собой компромисс. Что хорошо для записи, может быть неоптимальным для чтения. Тогда нашла применение идея магниторезистивности. В качестве считывающей головки стали использовать резистор, который меняет сопротивление в присутствии магнитного поля. А в качестве записывающей головки — отдельную индуктивную часть. И больше никакого компромисса. Позже появилось второе поколение этой технологии — GMR (Giant Magnetoresistance), где Giant указывает на величину напряжения, которое позволяет развить резистивный элемент. Он просто стал более чувствительным. А на будущее после GMR у нас есть вот какая штука: TuMR — Tunneling Magnetoresistance, которая еще больше повысит эффективность головки.
Теперь о записи. Катушка с разрывом в середине, о которой я говорил изначально, используется для так называемой продольной магнитной записи. Намагниченные участки на пластине образуются в продольной ориентации. Подобно тому, как машины паркуются на улице.
Продольная и перпендикулярная запись
Но теперь мы берем и устанавливаем эти магнитики вертикально. Получается перпендикулярная запись. Не зная технологии, трудно себе представить, как это делается. На самом деле, нужно добавить к магнитной пластине еще один слой, который как бы отражает один из полюсов катушки и создает слабый магнитный эффект, распределенный по большой площади. Вот как работает перпендикулярная запись. Для машин также было бы лучше, чтобы они парковались вертикально, особенно в Москве. Главное — не забыть убрать кофе из подстаканника.
