DYSKI TWARDE

Dzisiejsze dyski twarde są "dalekimi krewnymi" pamięci bębnowych Dzisiejsze dyski twarde są "dalekimi krewnymi" pamięci bębnowych. Pierwszym seryjnie produkowanym komputerem wyposażonym w tego rodzaju pamięć był Ferranti Mark I z 1951 roku. Dane przechowywane były na pamięci bębnowej o pojemności 650 000 bitów. Komputer zajmował ogromny obszar ok. dwie pięciometrowe szafy i jak na tamte czasy pracował z dużą szybkością. Proste operacje arytmetyczne przeprowadzał w milisekundowym czasie. Znalazł zastosowanie głównie przy projektach naukowo-badawczych oraz przez rząd Stanów Zjednoczonych.

Pierwszy w historii twardy dysk pojawił się w 1957 roku Pierwszy w historii twardy dysk pojawił się w 1957 roku. Wtedy to firma IBM zaprezentowała urządzenie o nazwie RAMAC 350 (Random Access Method of Accounting and Control).Złożony z pięćdziesięciu 24-calowych dysków zespół miał pojemność 5 MB. Wzorem dla dzisiejszych dysków twardych były wypuszczone w latach siedemdziesiątych, przez firmę IBM, tzw. Winchestery. Model 3340 był protoplastą - pod względem konstrukcyjnym - dzisiejszych dysków twardych. Dyski twarde służą przechowywania danych.

RODZAJE DYSKÓW TWARDYCH Dyski 3,5’’ Napędy stosowane w komputerach i serwerach. Mają pojemność do 1 Tb i prędkości obrotowe do 15000 obr./min. Dyski 2,5’’ Dyski montowane w laptopach, o pojemności do 250 GB. Są ciche i energooszczędne.

Dyski przenośne Dyski sieciowe Dyski podłączane przez USB albo FireWire.obudowa kryje napęd 2,5 lub 3,5 cala. Dyski sieciowe Dysk lub dyski 3,5 cala w dużej obudowie, z dodatkowym zasilaczem podłączone przez LAN mogą korzystać z niego wiele osób.

Sposób działania dysków jest prosty Sposób działania dysków jest prosty. Dane zapisywane są w materiale magnetycznym pokrywających powierzchnię wirujących talerzy. Każdy talerz ma dwie strony i na każdą z nich przypada jedna głowica, która zapisuje i odczytuje dane. Głowice poruszają się po łuku od środka wewnętrznej części talerza do zewnętrznej i z powrotem, gdy talerze wirują, a dane są odczytywane lub zapisywane. W transferze danych między talerzami dysku a pamięcią RAM komputera zawsze pośredniczy pamięć podręczna (cache) dysku. Cała procedura jest zarządzana przez wbudowany kontroler dysku, który wykonuje tysiące operacji w ciągu sekundy.

talerze - płaskie krążki wykonane zazwyczaj z kompozytu lub metalu (rzadziej ze szklą) i po krytych materiałem magnetycznym. Na nich przechowywane są dane. Liczba talerzy może być różna. głowice - służą do odczytywania danych. Wszystkie głowice osadzone są na jednej osi, a więc poruszają się w tym samym czasie i w ten sam sposób, jednak nie odczytują danych jednocześnie. Głowice nie dotykają talerzy - unoszą się na poduszce powietrznej. zasilanie - aby dysk twardy działał, musi oczywiście być zasilany. Dziś starego typu czteropinowe gniazda molex wypierane są przez wygodniejsze w użyciu zasilanie zgodne ze standardem SATA.

głowice - służą do odczytywania danych głowice - służą do odczytywania danych. Wszystkie głowice osadzone są na jednej osi, a więc poruszają się w tym samym czasie i w ten sam sposób, jednak nie odczytują danych jednocześnie. Głowice nie dotykają talerzy - unoszą się na poduszce powietrznej. łożyska - na nich talerze obracają się. Dawniej stosowane były łożyska kulkowe, które były podatne na zużycie, nagrzewały się i hałasowały. Obecnie królują tozyska olejowe (hydrodynamiczne). silnik - dzięki silnikowi talerze dysku obracają się. Awarie silnika zdarzają się niezmiernie rzadko. Jeśli dysk nie chce się kręcić, najprawdopodobniej silnik nie jest zasilany.

otwór wentylacyjny - to, że dysk jest hermetycznie zamknięty, nie znaczy, że wewnątrz panuje próżnia. W środku dysku jest idealnie czyste powietrze, a ciśnienie wyrównywane jest poprzez otwór wentylacyjny zabezpieczony bardzo efektywnymi filtrami. interfejs - system przesyłu danych z i do dysku. W napędach stosowane są różne interfejsy, różniące się typem i wtyczkami. Do zastosowań konsumenckich służą interfejsy PATA i SATA, do zastosowań profesjonalnych SCSf, FC i SAS.

elektronika - płytka drukowana z naniesionymi układami scalonymi i innymi elementami odpowiada za pracę dysku - znajduje się tam pamięć cache, interfejs i sterownik dysku. cache - pamięć podręczna dysku. Pośredniczy między interfejsem a elektroniką dysku w zapisywaniu i odczytaniu danych. Dane odczytywane są przez głowice oraz umieszczane w cache'u i dopiero stamtąd przez zastosowany interfejs płyną do pamięci komputera.

PAMIĘĆ PODRĘCZNA Kolejnym bardzo ważnym parametrem dysku jest pamięć podręczna. Służy ona do przechowywania odczytanych danych przed wysłaniem do pamięci RAM oraz nadsyłanych informacji przed zapisaniem w napędzie. Rozwiązanie to eliminuje opóźnienia w zapisie i odczycie plików. Dane odczytane z talerzy są wysyłane w porcjach do pamięci cache. Dzięki temu, gdy komputer odczytuje jedną porcję danych z cache’u, dysk w tym samym czasie może zająć się odczytaniem kolejnych informacji. To rozwiązanie daje najwięcej w przypadku małych plików, które w całości mieszczą się w pamięci podręcznej. O ile jednak samo cache to dobre rozwiązanie, to nie warto dopłacać, kupując dyski z bardzo rozbudowaną pamięcią dodatkową. Z testu wynika, że nawet dwukrotna różnica w objętości pamięci cache nie jest zbytnio zauważalna podczas zwykłego użytkowania komputera.

DYSKI NOWEJ GENERACJI Napędy SSD (ang. Solid State Disc, dysk stały) i hybrydowe to zupełnie nowa jakość w dyskach twardych. Teraz przełamywany jest panujący od lat schemat konstrukcji składających się z talerzy. Co prawda od czasu do czasu powstawały rozwiązania, takie jak dyski oparte na pamięciach RAM ale były to raczej ciekawostki technologiczne niż użyteczne rozwiązania. Jednak dziś dzięki spadkowi cen pamięci flash można ją wykorzystać do budowy dysków o dużych pojemnościach.

Dyski SSD zamiast talerzy, głowic i silnika mają pamięci flash o dużej pojemności. Oznacza to, że z konstrukcji napędów wyeliminowano części mechaniczne. Dzię­ki temu znacznie zwiększono odporność dysków SSD na wstrząsy czy upadki. Ponadto brak elementów ruchomych spowodował spadek poboru energii oraz obniżenie temperatury pracy. Dzięki temu urządzenia SSD idealnie nadają się do stosowania w laptopach. Do zalet konstrukcyjnych dysku dochodzą zalety użytkowe - SSD mają kilkudziesięciokrotnie mniejszy czas dostępu do danych : niż klasyczny dysk, a prędkość transferu jest stała. Oznacza to, że w systemie bazującym na SSD praktycznie nie spotkamy się z żadnymi przestojami, nawet w przypadku wykonywania dużej ilości operacji dyskowych.

DYSKI HYBRYDOWE Ze względu na wysokie ceny SSD produ­cenci postanowili stworzyć coś pośredniego między dyskiem flash a klasycznym. W ten sposób wymyślono dyski hybrydowe. Dysk hybrydowy to klasyczny. dysk mechaniczny wyposażony dodatkowo w pamięć flash o pojemności od kilkuset megabajtów do jednego gigabajta. Pamięć ta działa podobnie jak pamięć cache dysku, z tym że jest większa i działa pod kontrolą systemu operacyjnego. Na część flashową dysku hybrydowego trafiają na bieżąco dane, które są często używane (odczytywane i zapisywane przez system.

Agata Kaczor 2TB