डिस्क रीड-एंड-राइट हेड: Difference between revisions
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डिस्क रीड-एंड-राइट हेड डिस्क ड्राइव का छोटा हिस्सा है जो डिस्क प्लैटर के ऊपर चलता है और प्लैटर के चुंबकीय क्षेत्र को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करता है (डिस्क रीड करता है) या, इसके विपरीत, विद्युत धारा को चुंबकीय क्षेत्र में बदल देता है (डिस्क राइट करता है)।[1] पिछले कुछ वर्षों में प्रमुखों में कई परिवर्तन हुए हैं।
हार्ड ड्राइव में, हेड डिस्क सतह के ऊपर 3 नैनोमीटर के रूप में कम की निकासी के साथ फ़्लाई करते हैं। उच्च क्षेत्र घनत्व को सक्षम करने के लिए प्रौद्योगिकी की प्रत्येक नई पीढ़ी के साथ फ्लाइंग हाइट कम हो रही है। हेड की फ्लाइंग हाइट को स्लाइडर की डिस्क-फेसिंग सतह पर उकेरी गई हवा के डिजाइन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। हवा के असर की भूमिका फ्लाइंग ऊंचाई को स्थिर बनाए रखना है क्योंकि हेड डिस्क की सतह पर चलता है। प्लैटर के केंद्र से हेड दूरी के आधार पर अलग-अलग गति के स्थान पर एयर बेयरिंग को सावधानीपूर्वक पूरे प्लैटर में समान वृद्धि को बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[2] यदि हेड डिस्क की सतह से टकराता है, तो भयावह हेड क्रैश हो सकता है।
इंडक्टिव हेड्स
इंडक्टिव हेड्स रीड और राइट दोनों के लिए एक ही एलिमेंट का उपयोग करते हैं।
ट्रेडिशनल हेड
हेड स्वयं टेप रिकॉर्डर में हेड के समान प्रारम्भ हुए - महीन तार के कुंडल में लिपटे पर्मलोय या फेराइट जैसे अत्यधिक चुंबकीय सामग्री के छोटे C-आकार के टुकड़े से बने सरल उपकरण होते हैं। लिखते समय, कॉइल सक्रिय हो जाती है, C के गैप में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनता है, और गैप के निकट की रिकॉर्डिंग सतह चुम्बकित हो जाती है। रीड करते समय, चुंबकीय सामग्री हेड के पीछे घूमती है, फेराइट कोर क्षेत्र को केंद्रित करता है, और कुंडल में विद्युत धारा उत्पन्न होती है। अंतराल में मैदान बहुत मजबूत और काफी संकीर्ण है। वह अंतर रिकॉर्डिंग सतह पर चुंबकीय मीडिया की मोटाई के लगभग बराबर है। अंतराल डिस्क पर रिकॉर्ड किए गए क्षेत्र का न्यूनतम आकार निर्धारित करता है। फेराइट हेड बड़े होते हैं, और काफी बड़े फीचर राइट करते हैं। उन्हें सतह से काफी दूर तक वाहित किया जाना चाहिए, इस प्रकार प्रबल क्षेत्र और बड़े हेड की आवश्यकता होती है।[3]
मेटल-इन-गैप (MIG) हेड्स
मेटल-इन-गैप (MIG) हेड्स फेराइट हेड्स होते हैं जिनके हेड गैप में धातु का एक छोटा सा टुकड़ा होता है जो क्षेत्र को केंद्रित करता है। इससे छोटे फीचर्स को रीड और राइट की सुविधा मिलती है। एमआईजी हेड्स को थिन-फिल्म हेड्स द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।
थिन-फिल्म हेड्स
पहली बार 1979 में आईबीएम 3370 डिस्क ड्राइव पर पेश की गई, थिन-फिल्म तकनीक फोटोलिथोग्राफ़िक तकनीकों का उपयोग करती है जो सेमीकंडक्टर उपकरणों पर उपयोग की जाने वाली तकनीकों के समान होती हैं ताकि छोटे आकार और फेराइट-आधारित डिज़ाइनों की तुलना में अधिक सटीकता के साथ एचडीडी हेड तैयार किए जा सकें। थिन-फिल्म वाले हेड इलेक्ट्रॉनिक रूप से फेराइट हेड के समान होते हैं और समान भौतिकी का उपयोग करते हैं। मैग्नेटिक (Ni-Fe), इंसुलेटिंग और कॉपर कॉइल वायरिंग सामग्री की पतली परतें सिरेमिक सब्सट्रेट्स पर बनाई जाती हैं, जिन्हें फिर भौतिक रूप से अलग-अलग रीड/राइट हेड्स में अलग किया जाता है, जो उनके एयर बेयरिंग के साथ एकीकृत होती हैं, जिससे प्रति यूनिट विनिर्माण लागत में काफी कमी आती है।[4] थिन-फिल्म वाले हेड एमआईजी हेड की तुलना में बहुत छोटे थे और इसलिए छोटे रिकॉर्ड किए गए फीचर्स का उपयोग करने की अनुमति दी गई थी। 1995 में थिन-फिल्म हेड्स ने 3.5 इंच ड्राइव को 4 जीबी स्टोरेज क्षमता तक पहुंचने की अनुमति दी। हेड गैप की ज्यामिति रीड के लिए सबसे अच्छा काम करने और लिखने के लिए सबसे अच्छा काम करने के बीच समझौता था।[3]
मैग्नेटोरेसिस्टिव हेड्स (एमआर हेड्स)
हेड डिज़ाइन में अगला प्रमुख सुधार राइट एलिमेंट को रीड करने वाले एलिमेंट से अलग करना था, जिससे लिखने के लिए थिन-फिल्म एलिमेंट और रीड करने के लिए एक अलग हेड एलिमेंट का अनुकूलन किया जा सके। अलग-अलग रीड किया जाने वाला एलिमेंट मैग्नेटोरेसिस्टिव (एमआर) प्रभाव का उपयोग करता है जो चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में किसी सामग्री के प्रतिरोध को बदल देता है। ये एमआर हेड विश्वसनीय रूप से बहुत छोटी चुंबकीय विशेषताओं को रीड करने में सक्षम हैं, लेकिन लिखने के लिए उपयोग किए जाने वाले मजबूत क्षेत्र को बनाने के लिए इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है। एएमआर (एनिसोट्रोपिक एमआर) शब्द का उपयोग एमआर प्रौद्योगिकी में बाद में प्रारम्भ किए गए सुधार जीएमआर (विशाल चुंबकीय प्रतिरोध) और "टीएमआर" (टनलिंग चुंबकीय प्रतिरोध) से अलग करने के लिए किया जाता है।
लंबवत चुंबकीय रिकॉर्डिंग (पीएमआर) मीडिया में संक्रमण का राइट प्रक्रिया और हेड संरचना के राइट एलिमेंट पर बड़ा प्रभाव पड़ता है, लेकिन हेड संरचना के एमआर रीड सेंसर के लिए ऐसा कम होता है।[5]
एएमआर हेड्स
1990 में आईबीएम द्वारा एएमआर हेड की शुरूआत [6]के कारण क्षेत्र घनत्व में प्रति वर्ष लगभग 100% की तेजी से वृद्धि हुई।
जीएमआर हेड्स
1997 जीएमआर में, विशाल मैग्नेटोरेसिस्टिव हेड्स ने एएमआर हेड्स को प्रतिस्थापित करना प्रारम्भ कर दिया।[6]
1990 के दशक के बाद से, कोलोसल मैग्नेटोरेसिस्टेंस (सीएमआर) के प्रभावों पर कई अध्ययन किए गए हैं, जो घनत्व में और भी अधिक वृद्धि की अनुमति दे सकते हैं। लेकिन अभी तक इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं हुआ है क्योंकि इसके लिए कम तापमान और बड़े उपकरण आकार की आवश्यकता होती है।[7][8]
टीएमआर हेड्स
2004 में, टनलिंग एमआर (टीएमआर) हेड्स का उपयोग करने वाली पहली ड्राइव सीगेट[6] द्वारा पेश की गई थी, जिसमें 3 डिस्क प्लैटर के साथ 400 जीबी ड्राइव की अनुमति थी। सीगेट ने ऑपरेशन के दौरान सिर के ट्रांसड्यूसर क्षेत्र के आकार को नियंत्रित करने के लिए एकीकृत माइक्रोस्कोपिक हीटर कॉइल्स वाले टीएमआर हेड पेश किए। राइट पोल की डिस्क/माध्यम से निकटता सुनिश्चित करने के लिए राइट ऑपरेशन प्रारम्भ होने से पहले हीटर को सक्रिय किया जा सकता है। यह यह सुनिश्चित करके लिखित चुंबकीय ट्रांज़िशन को बेहतर बनाता है कि सिर का राइट क्षेत्र चुंबकीय डिस्क माध्यम को पूरी तरह से संतृप्त करता है। उसी थर्मल एक्चुएशन दृष्टिकोण का उपयोग रीडबैक प्रक्रिया के दौरान डिस्क माध्यम और रीड सेंसर के बीच अलगाव को अस्थायी रूप से कम करने के लिए किया जा सकता है, जिससे सिग्नल की शक्ति और रिज़ॉल्यूशन में सुधार होता है। 2006 के मध्य तक अन्य निर्माताओं ने अपने उत्पादों में समान दृष्टिकोण का उपयोग करना प्रारम्भ कर दिया है।
यह भी देखें
- हेड क्रैश
संदर्भ
- ↑ Mee, C.; Daniel, Eric D. (1996). चुंबकीय रिकॉर्डिंग तकनीक. New York: McGraw-Hill. p. 7.1. ISBN 978-0-07-041276-7.
- ↑ August 2011, Bestofmedia Team 31. "Hard Drives 101: Magnetic Storage". Tom's Hardware (in English). Retrieved 2021-06-09.
- ↑ 3.0 3.1 "Read/Write Head Designs: Ferrite, Metal-In-Gap, And Thin-Film - Hard Drives 101: Magnetic Storage". Tom's Hardware (in English). 2011-08-30. Retrieved 2019-04-13.
- ↑ "1979: Thin-film heads introduced for large disks". Computer History Museum. December 2, 2015. Retrieved June 19, 2019.
- ↑ IWASAKI, Shun-ichi (February 2009). "Perpendicular magnetic recording—Its development and realization—". Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences. 85 (2): 37–54. Bibcode:2009PJAB...85...37I. doi:10.2183/pjab.85.37. ISSN 0386-2208. PMC 3524294. PMID 19212097.
- ↑ 6.0 6.1 6.2 Christopher H. Bajorek (November 2014). "Magnetoresistive (MR) Heads and the Earliest MR Head-Based Disk Drives: Sawmill and Corsair" (PDF). Computer History Museum, Mountain View, CA. Archived from the original (PDF) on 2015-12-20. Retrieved 2015-09-25.
- ↑ "रसायनज्ञ 'अगली पीढ़ी' के कंप्यूटर हार्ड ड्राइव की संभावनाओं के साथ नई सामग्री की खोज कर रहे हैं". The University of Aberdeen News. 27 January 2014.
- ↑ Dagotto, Elbio (14 March 2013). "Brief Introduction to Giant Magnetoresistance (GMR)". Nanoscale Phase Separation and Colossal Magnetoresistance: The Physics of Manganites and Related Compounds. Springer Series in Solid-State Sciences. Vol. 136. Springer Science & Business Media. pp. 395–396. doi:10.1007/978-3-662-05244-0_21. ISBN 9783662052440.
बाहरी संबंध
- The PC Guide: Function of the Read/Write Heads
- IBM Research: GMR introduction, animations Archived 2012-01-11 at the Wayback Machine
- Hitachi Global Storage Technologies: Recording Head Materials
