Dysk twardy - Google

Dysk twardy

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj
Dysk twardy 3,5" widziany z góry (lewa strona) i od dołu (prawa strona)
Dysk twardy 3,5" widziany z góry (lewa strona) i od dołu (prawa strona)
Dysk twardy 3,5" (lewa strona) i 2,5" (prawa strona)
Dysk twardy 3,5" (lewa strona) i 2,5" (prawa strona)
Jeden z pierwszych modeli twardych dysków IBM
Jeden z pierwszych modeli twardych dysków IBM
film przedstawiajÄ…cy pracÄ™ dysku twardego
film przedstawiajÄ…cy pracÄ™ dysku twardego

Dysk twardy – jeden z typów urządzeń pamięci masowej, wykorzystujących nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" (hard disk drive) powstała w celu odróżnienia tego typu urządzeń od tzw. "dysków miękkich", czyli dyskietek (floppy disk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na elastyczne podłoże, a nie jak w dysku twardym na sztywne. Dysk twardy można rozdzielić na partycje.

Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 r. firma Seagate. Dysk przeznaczony do mikrokomputerów miał pojemność 5 MB, 5 razy więcej niż standardowa dyskietka.

Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10MB, 20MB i 40MB - dyski MFM w komputerach klasy XT 808x i 286, współcześnie zaś dyski kilkusetmegabajtowe w komputerach osobistych należą do rzadkości) do 1 TB, najczęściej posiadają rozmiar nawet kilkuset (powyżej 400 GB) GB, (w laptopach 20-300 GB). Małe dyski, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB stosuje się współcześnie w kartach dla slotu Compact Flash (Microdrive) do cyfrowych aparatów fotograficznych, a także w innych urządzeniach przenośnych.

Dla porównania, gdyby zapisać w notesie (A5, 100 kartek po obydwu stronach) 1 MB (1 bit na kratkę), potrzeba by na to 35 takich notesów.

Dla dysków twardych najważniejsze są parametry: pojemność, szybkość transmisji danych, czas dostępu, prędkość obrotowa talerzy (obr/min.) oraz MTBF.

Kilka dysków twardych można łączyć w macierz dyskową, dzięki czemu można zwiększyć niezawodność przechowywania danych, dostępną przestrzeń na dane, zmniejszyć czas dostępu.

Spis treści

[edytuj] Dysk twardy a dysk miękki

Użycie sztywnych talerzy i uszczelnienie jednostki umożliwia wiÄ™kszÄ… precyzjÄ™ zapisu niż na dyskietce, w wyniku czego dysk twardy może zgromadzić o wiele wiÄ™cej danych niż dyskietka. Ma również krótszy czas dostÄ™pu do danych i w efekcie szybszy transfer. W 2003 r. dysk twardy w typowym stanowisku pracy mógÅ‚ zgromadzić od 60 do 500 GB danych, obracać siÄ™ z prÄ™dkoÅ›ciÄ… 5400 do 10 000 obrotów na minutÄ™ (taka prÄ™dkość obrotowa jest możliwa dziÄ™ki zastosowaniu specjalnych Å‚ożysk FDB) i mieć Å›redniÄ… prÄ™dkość przesyÅ‚u danych na zewnÄ…trz na poziomie 30 MB/s, a w roku 2006 dziÄ™ki technologii pionowych bitów możliwe jest przetrzymywanie na dysku ponad 1 TB danych.

[edytuj] Budowa

Dysk twardy po zdjęciu hermetycznej pokrywy
Dysk twardy po zdjęciu hermetycznej pokrywy
Talerz dysku z bliska
Talerz dysku z bliska
Ruch głowicy
Ruch głowicy
Głowica z bliska
Głowica z bliska
Schemat budowy dysku twardego
Schemat budowy dysku twardego

Dysk stały składa się z zamkniętego w obudowie, wirującego talerza (dysku) lub zespołu talerzy, wykonanych najczęściej ze stopów aluminium, o wypolerowanej powierzchni pokrytej nośnikiem magnetycznym (grubości kilku mikrometrów) oraz z głowic elektromagnetycznych umożliwiających zapis i odczyt danych. Na każdą powierzchnię talerza dysku przypada po jednej głowicy odczytu i zapisu. Głowice są umieszczone na elastycznych ramionach i w stanie spoczynku stykają się z talerzem blisko osi, w czasie pracy unoszą się, a ich odległość nad talerzem jest stabilizowana dzięki sile aerodynamicznej (głowica jest odpychana od talerza podobnie jak skrzydło samolotu unosi maszynę) powstałej w wyniku szybkich obrotów talerza. Jest to najpopularniejsze obecnie rozwiązanie (są też inne sposoby prowadzenia głowic nad talerzami).

Ramię głowicy dysku ustawia głowice w odpowiedniej odległości od osi obrotu talerza w celu odczytu lub zapisu danych na odpowiednim cylindrze. Pierwsze konstrukcje (do ok. 200MB) były wyposażone w silnik krokowy, stosowane również w stacjach dysków i stacjach dyskietek. Wzrost liczby cylindrów na dysku oraz konieczność zwiększenia szybkości dysków wymusił wprowadzenie innych rozwiązań. Najpopularniejszym obecnie jest tzw. voice coil czyli cewka, wzorowana na układzie magnetodynamicznym stosowanym w głośnikach. Umieszczona w silnym polu magnetycznym cewka porusza się i zajmuje położenie zgodnie z przepływającym przez nią prądem, ustawiając ramię w odpowiedniej pozycji. Dzięki temu czas przejścia między kolejnymi ścieżkami jest nawet krótszy niż 1 milisekunda a przy większych odległościach nie przekracza kilkudziesięciu milisekund. Układ regulujący prądem zmienia natężenie prądu, tak by głowica ustabilizowała jak najszybciej swe położenia w zadanej odległości od środka talerza (nad wyznaczonym cylindrem).

Informacja jest zapisywana na dysk przez przesyłanie strumienia elektromagnetycznego przez antenę albo głowicę zapisującą, która jest bardzo blisko magnetycznie polaryzowalnego materiału, zmieniającego swoją polaryzację (kierunek namagnesowania) wraz ze strumieniem magnetycznym. Informacja może być z powrotem odczytana w odwrotny sposób, gdyż zmienne pole magnetyczne powoduje indukowanie napięcia elektrycznego w cewce głowicy lub zmianę oporu w głowicy magnetyczno oporowej.

Ramiona połączone są zworą i poruszają się razem. Zwora kieruje głowicami promieniowo po talerzach a w miarę rotacji talerzy, daje każdej głowicy dostęp do całości jej talerza.

Zintegrowana elektronika kontroluje ruch zwory, obroty dysku, oraz przygotowuje odczyty i zapisy na rozkaz od kontrolera dysku. Niektóre nowoczesne układy elektroniczne są zdolne do skutecznego szeregowania odczytów i zapisów na przestrzeni dysku oraz do remapowania sektorów dysku, które zawiodły.

Obudowa chroni części napędu od pyłu, pary wodnej, i innych źródeł zanieczyszczenia. Jakiekolwiek zanieczyszczenie głowic lub talerzy może doprowadzić do uszkodzenia głowicy (head crash), awarii dysku, w której głowica uszkadza talerz, ścierając cienką warstwę magnetyczną. Awarie głowicy mogą również być spowodowane przez błąd elektroniczny, zużycie i zniszczenie, błędy produkcyjne dysku.

[edytuj] Dysk RAM

Dyski RAM to dyski, w których do zapisu danych stosuje się rozwiązania wykorzystujące popularne pamięci RAM, dzięki którym osiąga się krótki czas dostępu i bardzo szybki transfer danych, którego wartości przekraczają przepustowość oferowaną przez typowe interfejsy dla dysków twardych, takie jak Ultra ATA czy Serial ATA. Zasadniczą wadą takich dysków jest utrata zapisanych danych przy zaniku napięcia (np. przy wyłączeniu komputera) dlatego też stosuje się pomocnicze źródła prądu podtrzymujące pracę dysków: wbudowane akumulatory i zewnętrzne zasilacze.
Dotychczas zaproponowane rozwiÄ…zania to:
- dysk zabudowany na karcie PCI (dysk iRAM)
- dysk w standardowej obudowie 5.25"

[edytuj] Sposoby adresowania danych na dysku

  • CHS (cylinder, head, sector)
  • ECHS
  • LBA (Logical Block Adressing)
  • MZR (Multiple Zone Recording)

[edytuj] Producenci

[edytuj] Zobacz też

[edytuj] Linki zewnętrzne

Commons


Microsoft naprawi cztery błędy
W przyszły wtorek koncern z Redmond planuje udostępnić majowe biuletyny bezpieczeństwa. Jak informuje serwis InfoWorld, naprawią one cztery błędy w produktach giganta.
TorrentSpy złoży apelację
Prawnik TorrentSpy zapowiedział, że torrentowy tracker odwoła się od wyroku, który nałożył na niego karę w wysokości 110 mln dolarów. Sąd uznał, że serwis jest winny naruszenia praw autorskich, poprzez zamieszczanie nieautoryzowanych kopii filmów i programów telewizyjnych.
Zemściła się przez Internet
Policjanci zatrzymali 26-letnią Karolinę Z. Kobieta włamała się do konta internetowego żony swojego byłego partnera i dokonała zmiany hasła oraz danych w profilu jednego z serwisów. Opublikowane w nim obraźliwe treści były widoczne dla wszystkich użytkowników.
Microsoft na zakupach
Microsoft nie doszedł do porozumienia w kwesti zakupienia Yahoo, dlatego też skierował swoje zainteresowanie ku portalowi Facebook – podał dziennik Wall Street Journal.
UrzÄ…dzenie DVR dla Playstation 3
Koncern Sony potwierdził spekulacje, że dodatek do konsoli Playstation 3 w postaci cyfrowego rejestratora wideo (DVR) o nazwie PlayTV, dostępny będzie już we wrześniu.
Linki: Strona g³ówna