Mer om hårddiskens konstruktion och innandöme

En hårddisk ser inte alltför avancerad ut om man öppnar skalet och tittar inuti (gör det aldrig i ett vanligt rum dock, då släpps partiklar in som kan orsaka stora skador). Men skenet bedrar. Hårddisken är i sig själv en lika intrikat maskin som själva datorn.

Så här ser en öppnad och strippad hårddisk ut (IBM/Hitachi Deskstar 120 GB). I botten i den runda trumman sitter en enkel men högvarvig elmotor monterad som driver runt skivorna med ett varvtal på cirka 7 000 varv per minut, motsvarande över 400 km/h.

Elmotorn är kopplad direkt till hårddiskens egen styrenhet, som motsvarar datorns moderkort. Styrenheten förser motorn med rätt mängd ström.

Skivorna, själva datalagringsmediet, monteras fast på elmotorns roterande axel. Mellan skivorna placeras en gummibussning. Det är höga krav på passning och precision, skivorna får inte skeva mer än maximalt någon hundratusendels millimeter. Det sitter vanligen två skivor i en nyare hårddisk, men det förekommer ända upp till 12 skivor i vissa äldre hårddiskmodeller. I dagens "största" hårddiskar sitter upp till 5 skivor. Skivorna består oftast av glas och på ytan beläggs de med ett tunt magnetiskt skikt bestående av järnoxid och krom. När hårddisken grundformateras på fabriken delas skivorna in i små sektorer. I en hårddisk på 200 GB pressar man in hela 400 miljoner sektorer som kan lagra varsin liten bit magnetisk information. Var och en av dessa sektorer kan lokaliseras exakt av hårddiskens läsarm enligt ett förutbestämt mönster med hjälp av datorns processor, operativsystemet och hårddiskens styrenhet. Mer om styrenheten längre ned.

Läsarmen, som rör sig med blixtens hastighet, pendlar kring en axel som är förankrad i hårddiskens bottenplatta och drivs av en elektromagnetisk motor. Läsarmen är kopplad via en multipolig sladd med ett stort antal ledningar till hårddiskens styrenhet. Vissa av ledningarna går ända ut till läshuvudena. Dessa ledningar är tunna som hårstrån ungefär. Det gyllenbryna längst in på läsarmen är en elektrisk spole. Elektriska impulser från styrenheten skapar magnetism i spolen. Detta i kombination med en fast monterad magnet i läsarmens basenhet får armen att röra sig fram och tillbaka. Precisionen är ofattbar om man betänker att det finns 400 000 000 små bitar som ska kunna lokaliseras exakt på mikrosekunder i en 200 GB hårddisk.

I läsarmens "basenhet" sitter både en stor magnet och anordningar som ser till att inte armen "flippar ur" och rör sig utanför det område på skivorna där datan lagras. En liten spärr låser fast lärarmen i viloläge när hårddisken stängts av.

Läshuvudena sitter längst ut på läsarmen. Läsarmen är uppdelad i flera nivåer eftersom hårddisken oftast innehåller två eller fler skivor, och på varje nivå sitter två spetsar som håller var sitt läshuvud. Skivorna läses oftast av både på under- och ovansidorna, alltså är det totalt fyra ytor som kan lagra data om det sitter två skivor i disken. Alla ytorna skrivs och läses av simultant, huvudena sitter ju på exakt samma ställe i längd/sidled och därför får skivorna inte rubbas det allra minsta i förhållande till varandra. Om detta sker får hårddisken läsproblem. Samma sak är det om skivorna börjar skeva - så pass lite som någon hundratusendels millimeter kan räcka - då får hårddisken också läsproblem och i värsta fall kan läshuvudena börja skrapa i skivorna och förstöra magnetskiktet som lagrar datan. Spetsarna på läsarmarna är smalare än spetsen på en knappnål. Läshuvudena kan du se som små svarta prickar om du tittar närmare på bilden.

Styrenheten styr hur disken skriver och läser enligt ett förutbestämt mönster som är individuellt för varje hårddiskmodell. Styrenheten är hårddiskens egen hjärna. Om den fallerar är hårddisken lika hjälplös som en grönsak. Koderna som styr skrivning och avläsning är individuella för varje hårddiskmodell och serie (firmware revision). Vissa diskar drabbas rätt ofta av elektroniska problem som beror på olika fel som kan uppstå i de olika kretsarna och "modulerna" på styrenheten.