Dysk twardy (HDD, ang. Hard Disk Drive) nazywany również czasem dyskiem talerzowym jest urządzeniem złożonym, posiadającym ruchome części o wysokiej precyzji i przez to delikatnym oraz wrażliwym na wstrząsy, uderzenia, upadki i działanie wysokiej temperatury (pow. 50 st. C). Mimo podatności na uszkodzenia, dyski twarde są bardzo chętnie kupowane ze względu na dużą pojemność i niską cenę. Stąd też są one obecnie nośnikami, z których nasze laboratorium najczęściej odzyskuje dane.

Dane przechowywane są na talerzach (ang. platter) - 1 - pokrytych warstwą magnetyczną. Same talerze wykonane są ze szkła lub aluminium. Na dysk może składać się jeden lub kilka talerzy (z reguły do 4 talerzy) osadzonych na wspólnej osi (piaście) - 2.

Do odczytu i zapisu danych służą głowice - 3 - osadzone na ruchomym ramieniu zwanym pozycjonerem - 4 . Każdy talerz może posiadać 2 głowice (od góry i od dołu). Jednak czasem wykorzystywana jest tylko jedna strona talerza i stąd dysk może mieć np. 3 głowice.

Na pozycjonerze zabudowany jest z reguły także przedwzmacniacz sygnału (ang. preamplifier) - 5 - będący elementem wewnętrznej elektroniki dysku. Służy on do wzmacniania sygnału z głowic, tak aby można go było przekazać do elektroniki zewnętrznej. Za ruch ramienia pozycjonera odpowiada serwomechanizm - 6 .

Talerze podczas pracy dysku wirują ze stałą prędkością obrotową - obecnie najczęściej 5400, 7200 obr./min. Serwerowe dyski SAS osiągają prędkość obrotową rzędu 15000 obr./min. Podczas odczytu lub zapisu danych głowice są pozycjonowane nad/pod powierzchnią talerzy. Głowice nigdy nie dotykają talerzy. Zapewnia to poduszka powietrzna wytwarzana przez ruch obrotowy powietrza znajdującego się nad/pod talerzem.

Całość mechaniki dysku czyli talerze, głowice, pozycjoner itp. zamknięte są szczelnie w obudowie dysku. Nie ma tam jednak próżni! Są za to sterylne warunki. Obudowa dysku posiada otwory wentylacyjne zabezpieczone specjalnymi filtrami - 7. Otworów tych nie należy zakrywać.
Powietrze jest niezbędne do wytworzenia poduszki powietrznej, na której głowice unoszą się nad powierzchnią magentyczną. Czasem zamiast zwykłego powietrza stosuje się hel.

Elektronika zewnętrzna znajdująca się na zewnątrz dysku na płytce PCB - 1 - odpowiada za komunikację dysku z otoczeniem (interfejsy - 2 - np. ATA, SATA, SCSI, SAS), buforowanie operacji zapisu/odczytu w pamięci podręcznej - 3 -, zasilanie - 4 -, kontrolę pracy silnika - 5 .
Za pracę całego dysku odpowiada kontroler dysku - 6 - (MCU, ang. Micro Controller Unit).

Zanim dysk osiągnie gotowość do pracy, musi zostać odpowiednio zainicjalizowany. Po włączeniu dysku w pierwszej kolejności wykonywane są procedury startowe zawarte w pamięci ROM - 7 - znajdującej się na płytce elektroniki zewnętrznej. Następnie ze strefy serwisowej dysku (SA, ang. Service Area) odczytywane są kolejne informacje i parametry systemowe potrzebne do końcowej inicjalizacji dysku. Strefa serwisowa to specjalny obszar na powierzchni dysku niedostępny dla użytkownika.

Na płytce elektroniki zewnętrznej często znajduje się transil - 8 - zabezpieczający dysk przed skokami napięcia i złą polaryzacją prądu (czytaj: uszkodzony transil).

Masz problem z dyskiem twardym? Chcesz odzyskać dane albo dowiedzieć się więcej? Poczytaj:

Odzyskiwanie danych z dysków twardych Budowa dysku SSD Budowa dysku zewnętrznego