Technik

In Inneren des Festplattengehäuse befinden sich ein oder mehrere übereinander liegende rotierende Scheiben.

Verbaut worden sind bisher 1 bis 12 Scheiben, üblich sind 1 bis 4. Allerdings geht eine höhere Scheibenanzahl in der Regel mit einem höheren Energieverbrauch und einer größeren Geräuschentwicklung einher. Manchmal werden aus Platzgründen nicht alle Scheibenoberflächen genutzt, sodass Festplatten mit ungerader Schreib-/Lesekopfanzahl entstehen. Um die Nachfrage nach Festplattenmodellen mit kleinerer Kapazität zu befriedigen, können die Hersteller ebenfalls auf diese Weise die Kapazität künstlich beschränken.

Die Scheiben bestehen meistens aus Aluminium oder Legierungen. Sie müssen formstabil sein, eine geringe elektrische Leitfähigkeit verringert Wirbelströme.

In älteren Desktopfestplatten von IBM (Deskstar 75GXP/40GV DTLA-30xxxx, Deskstar 60GXP/120GXP IC35Lxxxx) aus den Jahren 2000 bis 2002 kam Glas zum Einsatz. Neuere Modelle der Festplattensparte von IBM (2003 übernommen durch Hitachi) verwenden jedoch wieder Aluminium, mit Ausnahme der Festplatten für den Serverbereich. Da diese Materialien selbst jedoch keine magnetischen Eigenschaften besitzen, wird zusätzlich eine Eisenoxyd- oder Kobaltschicht von ungefähr einem Mikrometer Stärke aufgetragen. Diese wird zusätzlich von einer Schutzhülle aus Graphit ummantelt, um mechanische Beschädigungen zu vermeiden.

Die Scheiben sind an einer Spindel befestigt, die von einem Motor angetrieben wird. Waren die Spindeln früherer Festplatten (bis 2000) kugelgelagert, so werden heute (2005) überwiegend Flüssigkeitslager (engl. „fluid dynamic bearing“ - FDB) verwendet. Das Bearbeiten der gespeicherten Daten erfolgt durch Schreib-/ Leseköpfe, die von einem Präzisionsmotor über die Oberfläche der Platten bewegt. Die Köpfe werden dabei nur durch ein hauchdünnes Luftpolster von den Plattenoberseiten getrennt. Sollte durch eine Plattendefekt oder bei einem harten Stoß das Luftkissen nachlassen, so berührt der Kopf die Platte und es kommt zu einem Headcrash.

Zum Schutz der für Daten benutzten Oberflächen vor dem Aufsetzen der Schreib-/Leseköpfe fahren diese, noch bevor sich beim Ausschalten der Festplatten die Umdrehungsgeschwindigkeit merklich verringert hat, in die sogenannte "Landezone" ("landing zone"), in der sie fixiert werden. Diese Parkposition kann sich außerhalb der Scheiben befinden oder im Innenbereich der Platten. Die Fixierung geschieht z.B. über einen kleinen Magneten, der den Lesekopf festhält. Traditionellerweise mussten Festplatten explizit vor dem Ausschalten per Befehl vom Betriebssystem geparkt werden.

Das Parken erhöht auch die Stoßfestigkeit der Festplatten für einen Transport oder Umbau. Bei modernen Laptops sorgt ein Beschleunigungssensor für das Parken der Festplatte noch während eines eventuellen freien Falls, um so den Schaden beim Sturz eines Rechners zu begrenzen.

Die Festplatte befindet sich deshalb in einem staub- und aber nicht luftdicht verschlossenen Gehäuse. Durch eine kleine mit einem Filter versehene Öffnung kann Luft eindringen oder austreten. Diese Öffnung darf in der Regel nicht verschlossen werden. Da der Luftdruck im Gehäuse mit zunehmender Höhe über dem Meeresspiegel abnimmt, zum Betrieb aber ein Mindestdruck erforderlich ist, dürfen Festplatten nur bis zu einer bestimmten, maximalen Höhe betrieben werden. Diese ist in der Regel im zugehörigen Datenblatt vermerkt.

Auf der Unterseite der HDD ist die Steuerelektronik zu finden. Sie stellt auch die externe Schnittstelle zur Datenübertragung bereit.

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