Головна

Y. Жорсткий диск-вінчестер

  1. Жорсткий аналіз емпіричних даних отриманих методом анкетного опитування
  2. Жорсткий диск
  3. Жорсткий диск
  4. Жорсткий диск
  5. Жорсткий диск
  6. Жорсткий диск.

Найперший жорсткий диск з'явився в США в 1956 році і складався з п'ятдесяти 24-дюймових (60-сантиметрових) пластин. Він дозволяв зберігати всього лише 4,4 Мбайт даних і мав воістину астрономічну вартість.

По справжньому комп'ютер став персональним тільки з появою в системному блоці жорсткого диска. Спочатку він отримав назву вінчестер в зв'язку з тим, що цифрові розміри і позначення першого жорсткого диска «30/30» випадково збіглося з калібром популярної американської гвинтівки. У 1971 році в лабораторіях IBM був винайдений флоппі-диск, а в 1973 році IBM представила жорсткий диск з кодовою назвою Winchester. Тому винахідником жорсткого диска для міні-ЕОМ і ПК є компанія IBM, яка вперше розробила його для своєї моделі IBM-3340 (1973 г.). Жорсткі диски є носіями з прямим методом доступу, що забезпечує високу швидкість доступу до даних (файлів).

У 1980 році компанія Seagate представила жорсткий диск ємністю 5 Мбайт, що мав форм-фактор 5,25-дюйма. Настільки малі на ті часи розміри накопичувачів дозволили використовувати їх в перших персональних комп'ютерах. 5,25-дюймовий розмір відразу ж придбав широку популярність і застосовувався в ПК протягом багатьох наступних років. Перші жорсткі диски такого розміру об'ємом в 5 і 10 Мбайт з'явилися на IBM PC XT в 1983 році. Згодом форм-фактор 3,5 дюйма витіснив 5,25-дюймові диски і отримав абсолютне визнання в середовищі настільних ПК, а останні представники форм-фактора 5,25 дюйма були випущені в 1997-99 роках.

Сьогодні основними виробниками дисків форм-фактора 3,5 дюйма для настільних комп'ютерів є компанії Maxtor (і влилися в неї Quantum), Samsung, Seagate, Hitachi (IBM продала цей сектор ринку даної компанії) і Western Digital. Що стосується всіх інших виробників, то вони випускають жорсткі диски менших розмірів і їх частка на ринку поки значно менше. Аналізуючи стан ринку HDD в останні роки, можна відзначити, що основним його сегментом як і раніше залишаються жорсткі диски форм-фактора 3,5дюйма для настільних ПК, а лідирує тут компанія Seagate, яка в 2004-2005 рр. здійснила близько 27% всіх поставок вінчестерів.

Саме жорсткий диск дозволяє постійно зберігати не тільки операційну систему, але і файли користувача, а також забезпечує можливість в будь-який момент інсталювати все нове і нове програмне забезпечення, що з'являлося на ринку. Проте, офіційно він називається HDD (Hard Disk Drive). Перший вінчестер для персонального комп'ютера мав ємність 5 Мегабайт (для IBM PC / XT, 1983 г.) і здавалося, що цій ємності цілком достатньо, щоб закрити всі потреби користувача ПК. Але, пройшло трохи більше 20 років, і ємність HDD збільшилася в сотні тисяч разів і становить сьогодні від 100 до 800 Гігабайт.

За своєю будовою і фізичним принципом дії жорсткий диск подібний дискетам і вбудованому для його читання-запису дисководу FDD (Floppy Disk Drive). Накопичувач на жорсткому диску зовні являє собою міцний металевий корпус. Він повністю герметичний і захищає дисковод від частинок пилу, які при попаданні у вузький зазор між головкою і поверхнею диска можуть пошкодити чутливий магнітний шар і вивести диск з ладу. Усередині корпусу знаходяться самі диски, на яких зберігається інформація, головки, які записують і зчитують інформацію з дисків, а також двигуни, що призводять все це в рух. Крім того, корпус HDD екранує накопичувач від електромагнітних перешкод.

Диски вінчестера є пластини (як правило, на основі алюмінієвих сплавів) з нанесеними на них феромагнітними шарами. Новітні моделі жорстких дисків працюють із шаром завтовшки близько десяти мікрон. Таке покриття міцніше і, крім того, дозволяє значно збільшити щільність запису. Технологія його нанесення близька до тієї, яка використовується при виробництві інтегральних мікросхем.

Магнітні головки зчитують і записують інформацію на диски за наступним принципом. Цифрова інформація перетворюється на змінний електричний струм, що надходить на магнітну головку, а потім передається на магнітний диск, але вже у вигляді магнітного поля, яке диск може сприйняти і «запам'ятати». Під впливом зовнішнього магнітного поля власні магнітні поля доменів орієнтуються відповідно до її оприлюдненням. Таким чином зберігається записана на диск інформація.

Робота магнітних головок здійснюється наступним чином. Головки для читання-запису закріплені на одному кронштейні, і все одночасно переміщаються за допомогою високоточної крокової двигуна і як би "пливуть" над поверхнею дисків на відстані в частки мікрона, не торкаючись його. На поверхні дисків в результаті запису інформації утворюються намагнічені ділянки в формі концентричних кіл. Вони називаються магнітними доріжками. Переміщаючись, головки зупиняються над кожною наступною доріжкою. Сукупність доріжок, розташованих один під одним на всіх поверхнях, називають циліндром. Всі головки накопичувача переміщаються одночасно, здійснюючи доступ до однойменних циліндрах з однаковими номерами.

Основними відмінностями від FDD є те, що HDD має на одній осі 2-3 диска (відповідно від 4 до 6 поверхонь) з високою щільністю розташування доріжок на одній робочій поверхні, що і позначається на його великої місткості. Іноді зовнішні поверхні крайніх дисків (або одного з них) не використовуються, що дозволяє зменшити висоту накопичувача, але при цьому кількість робочих поверхонь зменшується й може виявитися непарних.

Як зазначалося, в корпусі вінчестера розташовується власний привід (двигун) і невелика плата, що забезпечує підтримку в роботі на апаратному та програмному рівнях, що визначає вінчестер як самостійний пристрій, яке легко переставити на інший комп'ютер і використовувати всю має на ньому інформацію (рис. 13).

Вінчестери відрізняються між собою, перш за все, форм-фактором, т. Е. Габаритами дискових пластин. На перших поколіннях ПК використовувався форм-фактор 5,25 дюйма. Сьогодні для настільних систем застосовуються 3,5 дюйма, а для ноутбуків 2,5 дюйма. Проглядається подальша тенденція зменшення розмірів дискових пластин, і сьогодні на ринку пропонуються HDD з пластинами менше одного дюйма. Малогабаритні вінчестера активно впроваджуються на портативних комп'ютерних пристроїв: надтонких ноутбуках, планшетних ПК, кишенькових комп'ютерах.

Мал. 13. Загальний вигляд вінчестера.

Основними характеристиками вінчестера є:

- Найголовнішим параметром природно є його ємність. На сучасних комп'ютерах вона становить 80, 120, 160, 200 і більше Гбайт (вже є вінчестера ємністю 800 Гбайт).

- Швидкість обертання дисків накопичувача (шпинделя). Сьогодні широко застосовуються HDD зі швидкістю 5400, 7200 об / хв. На ринок проникають і більш продуктивні вінчестера зі швидкістю 10000, 15000 об / хв, але вони, як правило, використовуються для серверів.

- Обсяг буферної пам'яті (іноді називають кеш-пам'яттю) є однією з найважливіших характеристик диска і в більшості моделей становить від 2 до 8 Мбайт, але останнім часом почали випускатися HDD з буфером 16 Мбайт. У цю область пам'яті поміщаються на тимчасове зберігання найбільш часто використовувані дані, що позначається на швидкодії комп'ютера.

- Швидкість роботи жорсткого диска. Вона характеризується двома параметрами: швидкість читання-запису даних і середній час доступу до даних. Час доступу сучасних дисків варіюється від 10-12 мілісекунд (мс) до 4-5 мс. Швидкість читання-запису становить від 66 Мбайт / с до133 і більше. Швидкість роботи жорсткого диска насамперед залежить від кутової швидкості обертання шпинделя.

- Вартість одного Гбайта інформації. Вона становить сьогодні 0,25-0,5 $. Слід зазначити, що ця вартість постійно знижується. І чим більшого обсягу купується вінчестер, тим ціна одного Гбайта нижче. Наприклад, сьогодні роздрібна ціна вінчестера фірми Seagate ємністю 160 Гбайт становить 2 100 руб. (80 $), а 320 Гбайт - 3 300 руб. (127 $).

- Спосіб підключення до материнської плати або тип інтерфейсу.




Принцип відкритої архітектури комп'ютера IBM PC | Системний блок | Типорозміри материнських плат і системних блоків | III. Материнська плата | Системна шина. локальні шини | Порти введення-виведення | Архітектура і параметри процесорів | Процесори Intel. Історія процесорів Intel | Pentium 4 | конструктиви процесорів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати