- Một đĩa cứng gồm cĩ 4 thành phần sau :
+ Các đĩa phẳng + Các đầu đọc/ghi + Mơtơ quay đĩa + Mạch tắch hợp
IV.1 Cấu tạo các đĩa phẳng
- Đĩa được làm từ vật liệu cứng như nhơm hay thuỷ tinh, trên đĩ cĩ phủ một lớp niken. - Phắa trên là màng từ lưu trữ dữ liệu (Cobant)
- Bề mặt trên cùng được phủ một lớp chống ma sát (Graphic hay sophia)
Do cĩ cấu tạo cơ học bền nên đĩa cĩ thể quay nhanh với tốc độ : 5400, 7200 hay 10.000 vịng/phút (ký hiệu 5.400, 7.200, 10.000 RPM : Round Per Minute)
- Để đọc/ghi dữ liệu thì đầu từ phải dịch chuyển trên bề mặt đĩa, thời gian dịch chuyển nhỏ thì tốc độ truy cập càng nhanh. Hiện nay, ổđĩa cứng cĩ tốc độ truy cập từ 4,5 -> 12 ms (tuỳ theo cấu hình của từng loại ổđĩa)
- Một yếu tố làm tăng dung lượng ổđĩa mà khơng phải làm tăng số lượng đĩa đĩ là tăng mật độ lưu trữ trên đĩa (hiện nay đĩa cĩ mật độ khoảng 4.1 Gbit/inch). Cĩ hai yếu tố quyết định đến khả năng lưu trữ dữ liệu trên đĩa là :
+ Cấu trúc hạt của vật liệu từ.
+ Độ phẳng của bề mặt đĩa để giữ khoảng cách giữa đầu đọc và mặt đĩa đến giá trị tối thiểu
IV.2 Đầu từ đọc/ghi
- Thiết kếđầu từđọc/ghi liên tục phát triển cùng với sự tiến bộ của cơng nghệổđĩa. Muốn ổđĩa cĩ dung lượng lớn, tốc độ truy cập nhanh thì đầu từ cũng luơn được cải tiến.
- Các dạng đầu từđã được sử dụng trong ổđĩa : + Đầu từ Ferit
+ Đầu từ Metal - In - Gap (MIG) + Đầu từ phim mỏng (Thin Film - TF)
+ Đầu từ từ trở (Megneto - Resistive Head MR) + Đầu từ GMR (Gaint Megneto - Resistive Head)
- Hiện nay hầu hết các ổ cứng sử dụng đầu từ GMR cĩ khả năng đọc đĩa mật độ cao. Do tốc độ quay nhanh của đĩa, đầu từ khơng tiếp xuác trực tiếp với bề mặt của đĩa mà được giữ cách một lớp đệm khơng khắ (~ 5Ìm) được tạo ra khi quay. Ổđĩa cĩ từ một đến nhiều đĩa chồng lên nhau. Trước khi định vị chồng đĩa, chồng đầu từđược ghép xen kẽ giữa các đĩa.
- Đầu từ được chế tạo theo cơng nghệ vi điện tử và cĩ khả năng đọc/ghi được các rãnh nhỏ. Khối lượng rãnh nhỏ cũng giúp tăng thời gian dịch chuyển đầu từ, giảm thời gian truy cập dẫn đến tăng tốc độđọc/ghi.
- Đầu từđược gắn trên các tay địn kim loại vươn dài trên cả hai mặt đĩa, các cánh tay địn di chuyển tới lui từ giữa tâm đến mép đĩa để cĩ thểđọc/ghi tất cả các vùng dữ liệu trên đĩa. Các cánh tay này được gắn với động cơ xoay cĩ khả năng chuyển động đầu từ chắnh xác. Vi mạch tiền khuyếch đại đọc/ghi được gắn cùng trong một cụm với động cơ và tay đỡđược nối với đầu từđọc/ghi.
- Khi ra lệnh đọc dữ liệu, mơtơđĩa bắt đầu quay với tốc độ quy định (5400 hay 7200 RPM). Khi quay với tốc độ cao, trong đĩa sẽ tạo ra một luồng khơng khắ (lớp đệm khơng khắ) nâng đầu từ lên để cĩ thểđọc/ghi dữ liệu.
- Khi ra lệnh tắt máy thì đĩa quay chậm lại, hiệu ứng đệm khơng khắ giảm nên đầu từ từ từ hạ xuống nên dễ va chạm vào mặt đĩa. Để tránh sự va chạm này đầu từ được đưa về một vị trắ an tồn (vùng đỗ) trước khi tắt máy.
Chú ý :
Khoảng cách giứa đầu từ và mặt đĩa rất gần nhau, vì vậy nếu cĩ sự va chạm nhẹ cũng cĩ thể gây ra hiện tượng đầu từ va chạm xuống mặt đĩa, làm xước đĩa và hỏng đĩa (hiện tượng này gọi là Sock). Hiện nay, các ổ cứng đều thiết kế khả năng chống shock.
IV.3 Mơ tơ quay đĩa (Spindle Motor)
Trong ổ đĩa, các đĩa được xếp chồng lên nhau và được định vị trên trục của mơtơ (mơtơ quay đĩa). Mơtơ này làm tất cả các đĩa quay với cùng một tốc độ (tốc độ quay được nhà chế tạo quyết định nĩ cũng quyết định tốc độđọc/ghi của ổđĩa) thường là 5400, 7200 hay 10.000 RPM.
IV.4 Mạch điều khiển ổ đĩa (Bo mạch logic)
- Mạch điều khiển ổđĩa chứa các thiết bịđiện tửđiều khiển mơtơ quay đĩa, các mơtơđiều khiển đầu từ và gởi dữ liệu đến bộđiều khiển theo dạng thức đã quy định.