Talíř jednotky pevného disku - Hard disk drive platter
Pevný disk talíř (nebo disk ) je kruhový disk, na kterém je magnetická data jsou uložena v pevném disku . Pevná povaha talířů na pevném disku je to, co jim dává jejich jméno (na rozdíl od flexibilních materiálů, které se používají k výrobě disket ). Pevné disky mají obvykle několik desek, které jsou namontovány na stejném vřetenu . Talíř může ukládat informace na obou stranách, což vyžaduje dvě hlavy na talíř.
Design
Magnetický povrch každého talíře je rozdělen na malé magnetické oblasti o velikosti pod mikrometrů, z nichž každá slouží k reprezentaci jedné binární jednotky informací. Typická magnetická oblast na talíři s pevným diskem (od roku 2006) je široká asi 200–250 nanometrů (v radiálním směru talíře) a zasahuje asi 25–30 nanometrů ve směru dolů (obvodový směr na talíř), což odpovídá přibližně 100 miliardám bitů na čtvereční palec plochy disku (15,5 Gbit / cm 2 ). Materiálem hlavní vrstvy magnetického média je obvykle slitina na bázi kobaltu . V dnešních pevných discích se každá z těchto magnetických oblastí skládá z několika stovek magnetických zrn, které jsou základním materiálem, který se magnetizuje. Jako celek bude mít každá magnetická oblast magnetizaci.
Jedním z důvodů, proč se magnetická zrna používají na rozdíl od kontinuálního magnetického média, je to, že zmenšují prostor potřebný pro magnetickou oblast. V kontinuálních magnetických materiálech se obvykle objevují útvary zvané Néel hroty . Jedná se o hroty opačné magnetizace a tvoří se ze stejného důvodu, že tyčové magnety budou mít tendenci se srovnávat v opačných směrech. Ty způsobují problémy, protože hroty navzájem ruší magnetické pole , takže na hranicích oblastí dojde k přechodu z jedné magnetizace na druhou po celé délce Néel hrotů. Tomu se říká přechodová šířka.
Zrna pomáhají vyřešit tento problém, protože každé zrno je teoreticky jedna magnetická doména (i když ne vždy v praxi). To znamená, že magnetické domény nemohou růst ani se zmenšovat, aby vytvořily hroty, a proto bude šířka přechodu řádově v průměru průměru zrn. Velká část vývoje pevných disků tedy spočívá ve snížení velikosti zrna .
Výroba
Talíře se obvykle vyrábějí z hliníku , skla nebo keramiky. Od roku 2015 jsou talíře pro notebooky vyrobeny ze skla, zatímco hliníkové talíře se často nacházejí ve stolních počítačích. Při výrobě disků se tenký povlak nanáší na obě strany substrátu, většinou vakuovým depozičním procesem zvaným magnetronové rozprašování . Povlak má složitou vrstvenou strukturu skládající se z různých kovových (většinou nemagnetických) slitin jako podkladových vrstev, optimalizovaných pro řízení krystalografické orientace a velikosti zrna skutečné vrstvy magnetického média na jejich povrchu, tj. Filmu ukládajícího bity. informací. Ve stejném procesu rozprašování je navíc nanesen ochranný povlak na bázi uhlíku. Při následném zpracování se nanometrová vrstva polymerního maziva ukládá na povrch naprašované struktury ponořením disku do roztoku rozpouštědla, poté je disk rozdrcen různými procesy, aby se odstranily malé vady, a ověřeno speciálním senzorem na létající hlavě pro nepřítomnost jakýchkoli zbývajících nerovností nebo jiných defektů (kde velikost výše uvedeného bitu zhruba určuje měřítko pro to, co představuje významnou velikost defektu). V jednotce pevného disku hlavy pevného disku létají a radiálně se pohybují po povrchu rotujících talířů, aby mohly číst nebo zapisovat data. Extrémní hladkost, trvanlivost a dokonalost povrchu jsou požadovanými vlastnostmi talíře pevného disku.
V roce 1990 uvedla společnost Toshiba na trh MK1122FC, první pevný disk využívající skleněný substrát, který nahradil hliníkové slitiny používané v dřívějších pevných discích. Původně byl navržen pro notebooky , pro které je vhodnější vyšší odolnost proti nárazům skleněných podkladů. Kolem roku 2000 začali další výrobci pevných disků přecházet z hliníkových na skleněné desky, protože skleněné desky mají oproti hliníkovým deskám několik výhod.
V letech 2005–06 začal zásadní posun v technologii pevných disků a magnetických disků / médií. K ukládání bitů se původně používaly magnetizované materiály v rovině, ale nyní byly nahrazeny kolmým záznamem .
Důvodem tohoto přechodu je potřeba pokračovat v trendu zvyšování hustoty úložiště, přičemž svisle orientovaná média nabízejí stabilnější řešení pro zmenšení velikosti bitů. Orientace magnetizace kolmo na povrch disku má hlavní důsledky pro uloženou strukturu disku a výběr magnetických materiálů, jakož i pro některé z dalších součástí jednotky pevného disku (jako je hlava a elektronický kanál).