Подвижная катушка

Шаговый двигатель. Если взять в руки такой двигатель и покрутить его за ось, то можно ощутить щелчки. Это и есть шаги, то есть двигатель за один шаг (от щелчка до щелчка) поворачивается на заданный угол. Говоря умным языком, ротор шагового двигателя поворачивается ступенчато. При повороте привода на шаг, рычаг переносит головку от одной дорожки к другой.

Недостаток такого привода в том, что ротор двигателя может останавливаться только в фиксированных положениях. Но при нагреве диски увеличиваются, а значит, дорожки смещаются относительно своего первоначального положения. И вот тут вот начинается геморрой, ведь шаговый двигатель может передвинуть головки только с дорожки на дорожку, а вот скомпенсировать тепловое расширение – нет. Сказать по правде, шаговые двигатели в приводе головок чтения/записи жестких дисков – это анахронизм. Такие винты теперь еще поискать надо.

Подвижная катушка. Здесь все предельно просто в плане передвижения: есть магниты, есть катушка. При подаче тока через катушку, она начинает передвигаться. К ней прикреплены рычаги с головками. Понятно, что фиксированных положений такой привод не имеет, а имеется система позиционирования, которая использует сигнал обратной связи от головки. Она то и задает нужный угол поворота или расстояние для перемещения.

Почему я так сказал? А потому, что подвижные катушки бывают двух типов: линейные и поворотные. В линейной катушке головки движутся вдоль радиуса дисков по прямой. Недостаток таких приводов заключается в том, что он довольно громоздок и тяжел. Достоинства: нет необходимости учитывать азимут (угол между плоскостью рабочего зазора и направлением дорожки записи). А вот в поворотной катушке рычаги перемещаются вдоль диска на заданный угол. Так как угол между головками и дорожками на диске постоянно меняется, то его необходимо постоянно учитывать. А это уже недостаток. Зато такой привод легче и быстрее. Почти все современные жесткие диски используют привод с поворотной катушкой.

Ну и напоследок кое-что об обратной связи. Для позиционирования головок применяются специальные сервокоды, записанные с помощью кода Грея (это когда при переходе от одного числа к следующему изменяется только один двоичный разряд, при переходе к предыдущему числу происходит то же самое). По началу эти сервокоды записывались в один клин. Понятно, что такое расположение затормаживает работу винта, так как чтобы считать очередной сервокод, необходимо ждать пока диски сделают оборот. Поэтому стали использовать встроенные сервокоды. Фактически, они записываются перед началом каждого сектора. Теперь нет необходимости ждать целого оборота, что существенно повысило быстродействие жестких дисков. Существует также система со специальным диском. Смысл тут вот в чем: одна поверхность диска предназначена для записи данных, а вторая – для сервокодов и прочей служебной информации. Головки работают в паре. Добавлю, что сервокоды записываются производителем жесткого диска и не стираются даже при низкоуровневом форматировании.