Magnetic Storage Flashcards
Was sind charakteristische zeitliche Kennzahlen von Festplatten?
Spurzeit
Latenzzeit
Transferrate
Zugriffszeit
Wie ist der Aufbau einer Festplatte?
Stapel (1-4 Platten) Antriebsmotoren Arme mit Schreib-/Lesekopf Kopfservo Controller Caches
Welche Kenndaten haben Festplatten? (4)
Umdrehungszahl:
Drehzahl maßgebend für Latenzzeit & Geräusch
Spur:
Kreisförmige Folge von Informationen (Spurdichte, Spurwechselzeit)
Zylinder:
Menge aller Spuren, die übereinander liegen
Paralleler Zugriff auf alle Spuren eines Zylinders
Sektor:
Bestandteil einer Spur, kann in Länge variieren
Wie ist ein Sektor organisiert? (3)
Konstante Sektorzahl:
- variable Dichte (innen>außen)
- ineffiziente Nutzung der Oberfläche
variable Sektorzahl
-effizienter, komplex, Standard
mehrere Bereiche mit konstanter Sektorzahl z.B. 10:
- Zahlen sind herstellerabhängig
- Sektoren/Spur: 30-200
- Kapazität/Spur: 29.696 - 49.152
In welcher Ruhe-Position befindet sich der Kopf?
Außerhalb des Plattenstapels
- notwendig bei Wechselmedien
- einfachere Herstellung der Scheiben
- bessere Resistenz gegen Erschütterungen
Wie findet die Positionierung des Kopfs statt?
Schrittmotor: Schritte zu weit (veraltet)
Positionierung durch magn. Informationen:
- Positionierungsinformationen zw. Blöcken
- Spur-Servoinformationen in jedem Block (ID)
- Kontinuierliches Lesen und Nachregeln der Kopflage
Wie ist ein Kopf aufgebaut?
Spule Lager Arm Kopfträger Mikroaktuator Kopf Gleitstück
Wie wird die Armbewegung gedämpft?
durch integrierte Sensoren
Regelkreis mit Dämpfung
Wodurch entstehen systematische Spurfehler
- Durch Drehpunkt des Kopfträgers entsteht tangentialer Spurfehlerwinkel
- nur ein Punkt, wo Winkel = 0°
- Reduktion durch abwinkeln des Kopfes
- besser: Regelung des Kopfes durch Aktuator
Warum sind Leseköpfe schmaler als Schreibköpfe?
keine Informationen benachbarter Spur gelesen
Wie ist ein Sektorformat aufgebaut?
Daten
Lücke (W/R recovery)
ID (zone,cylinder,…,logische block number, flags, error correction code)
Warum gibt es Sektorformate ohne ID-Feld?
-ID-Feld wird gespart
-keine Störung des ID-Felds, da Informationen in EEPROM steht
-Wegoptimierung leichter
Umsetzung in zwei Stufen
Welches Material wird für Platten verwendet? Und warum?
Glas
- höhere Steifigkeit
- höhere Gleichmäßigkeit (Zuverlässigkeit)
- weniger Oberflächendefekte
- bessere Resistenz gegen raue Behandlung
- geringere Flughöhe möglich
- 10000RPM möglich
veraltet: Aluminium/Magnesium
Wie unterscheiden sich magnetische Materialien?
Kristallgröße
Kristallform
Wie verhält sich ferromagnetisches Material?
- eigenes Magnetfeld oder durch externes Feld magnetisiert
- behalten Rest Magnetisierung (Remanence)
- Beispiel für parallele Orientierung
- Eisen, Nickel, Cobalt
Wie verhält sich ferrimagnetisches Material?
- Schwächere Form von Ferromagnetismus, da -antiparallele Organisation
- Beispiel für anitparallele Orientierung
Was ist die Curie Temperatur Tc?
Ferromagnetische und ferrimagnetische Materialien werden paramagnetisch
Was sind anti-ferromagnetische Materialien?
- Interne Kompensation aller magnetischen Momente/Kräfte
- hängen von der Temperatur ab
- Neel Temperatur Tn definiert maximale Permeabilität
- T>Tn: Material wird paramagnetisch
- T
Wie können anti-ferromagnetische Materialien genutzt werden?
- für Datenspeicherung genutzt
- Energie zuführen um Neél Temperatur zu erreichen
- Bit magnetisieren
- Abkühlen
Wie funktioniert magnetisches Schreiben?
- hängt von geometrischen Eigenschaften des Mediums und des Kopfes ab
- Vormagnetiesiurngsfeld schiebt den Arbeitspunkt zum Punkt der Magnetisierungskurve, wo sie annähernd linear ist
Wie funktioniert der Lesevorgang?
1) Konventioneller Kopf mit Spule
- Hohe Windungszahl (hohe Spannung)
- Spannung abhängig von Änderung des Magnetfelds
2) Magneto-resitive reading
- Material ändert Widerstand anhängig vom Magnetfeld
Was ist der Magneto-resistive effect?
Material verändert seinen Widerstand abhängig vom Magnetfeld
-in einem Dünnen Film keine wenige Domänen, es entsteht eine zusammenhängende Domäne
-Ausrichtung des Feldes parallel zur Filmebene
-Strom durch den Kopf beeinflusst Sensitivität des Sektors
höhere Sensitivität als mit konventionellen Kopf
Welche Parameter sind im Bezug auf Köpfe und Plattenoberflächen wichtig?
Oberflächenqualität und Aerodynamik des Kopfs -Freiheitsgrade: Vertikal zur Plattenoberfläche Drehbewegung um die Achse des Arms Nickbewegung quer zum Arm
Wie wird die Flughöhe des Kopfes verringert?
Helium wird in Drive gefüllt. Kleinere Atome Today < 10nm N:70pm O:66pm He:28pm
