Schreib- Lese-Kopf einer Festplatte
Wie die Bezeichnung schon vermuten lässt, ist der Kopf das Werkzeug welches für die Schreib- und Lesevorgänge auf der Festplatte verantwortlich ist.
Die Schreib- Leseköpfe (der englische Begriff dafür lautet: read/write head) sind winzige Elektromagnetköpfe. Innerhalb dieser werden anhand des sich ändernden Stromflusses (auf Grund der Datenübertragung) Wechselfelder generiert. Dieser Kopf ist auf einem flexibel gelagerten Schlitten an einem Träger (Arm) angebracht. Der Schlitten fährt zwischen zwei Magnetplatten, die senkrecht übereinander angeordnet sind hin und her.
Der Spielraum zwischen Kopf und Magnetplatten beläuft sich etwa auf 1 Nanometer (1 Nanometer = 0,000001 Millimeter). Wegen der extremen Rotationsgeschwindigkeit (bis zu 15000 U/min) innerhalb der Festplatte wird im Bereich zwischen dem Kopf und den Magnetplatten ein Luftkissen erzeugt.
Falls es zu einem Kontakt von Kopf und Scheibe kommt, spricht man von einem Head-Crash, der in der Regel zu Datenverlust und zu mechanischen Beschädigungen der Festplatte führt. Zur Vermeidung eines solchen Zwischenfalls werden die Arme, an denen die Köpfe fixiert sind, in die „Parkposition“ (Autopark-Funktion) überstellt und in dieser Position festgehalten. Diese Stellung, die so genannte „Landing Zone“, gewährleistet die Sicherheit vor dem Headcrash, da es so unmöglich wird, dass der Kopf und die Magnetplatte miteinander in Kontakt kommen. Erst diese Vorrichtung garantiert die Möglichkeit einer verhältnismäßig gefahrlosen Beförderung der Festplatte.
Gegen starke Erschütterungen, wie sie durch den Absturz aus Tischhöhen entstehen können, ist diese Sicherheit allerdings nicht gewährleistet.
Zudem ist es möglich, dass unerwartete Stromausfälle dazu führen, dass die Schreib-Leseköpfe nicht mehr in die „Landing Zone“ gebracht und dort fixiert werden können. Dies könnte bei einem Neustart zu einem Headcrash führen, da die Köpfe zu diesem Zeitpunkt die Magnetplatte berühren.
Dieser Gefahr kann jedoch durch die Nutzung einer USV (Unterbrechungsfreie Strom Versorgung) entschieden entgegengewirkt werden.
Eine wichtige Position nehmen die Schreib-Leseköpfe auch im Hinblick auf die sich ständig
erhöhende Speicherkapazität und Datendichte im Zusammenhang mit der fortschreitenden Festplattenentwicklung ein.
Bis Anfang der 90er Jahre war die Anwendung von Dünnfilm-Köpfen Standard, danach kamen die ersten MR-Köpfe (Magneto Resistiv) auf den Markt, die sich bereist durch eine relativ hohe Speicherdichte von etwa 1 Gbit pro Quadratinch auszeichneten. So erklommen sie ebenfalls den Status als erste Festplatte im Gigabyte Bereich.
Ab Beginn des Jahres 1998 wurden die gängigen MR-Köpfe durch die wesentlich leistungsstärkeren GMR-Köpfe (Giant Magneto Resistiv) ersetzt, die im Vergleich eine Speicherdichte von 60 Gbit pro Quadratinch aufwiesen. Diese Leistungssteigerung wurde in Verbindung mit der Nutzung einer hoch polierten Aluminiumplatte erzielt.
Versuche mit Glasplatten als Trägermedium erzielten in modernen Festplatten bereits eine Speicherdichte von bis zu 100 Gbit pro Quadratinch. Die Wachstumsraten der Speicherdichte befinden sich bei der derzeitigen Evolution im Bereich von 60% bis 100% pro Jahr.
Weitere Informationen zur Geschichte der Speichermedien (insbesondere Festplatten), im Bereich der Fortschritte der Speicherdichten, Formfaktoren und aktuelle Zahlen zu jährlichen Veränderung finden sie unter: Bericht von Robert Weiss, erschienen in CE MARKT, Nr. 11/2003, Schweiz.
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