Надо Знать

добавить знаний



Жесткий диск



План:


Введение

Винчестер со снятой крышкой

Жесткий диск ( англ. Hard Disk Drive , англ. HDD ), Также жесткий диск, компьютерном сленге - "винчестер", - постоянное запоминающее устройство ЭВМ. Постоянный означает, что в отличие от оперативной памяти, продолжает сохранять данные после выключения тока.

Первые жесткие диски появились в начале 70-х годов. Они имели емкость не более десятка килобайт. В 1973 году фирма IBM выпустила жесткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъемном корпусе пластины диска и головки считывают. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название 30-30, что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 Мб каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, из-за созвучности названия с обозначением популярной охотничьего ружья Winchester 30-30 предложил назвать этот диск винчестером [1]

Со временем емкость жесткого диска возросла в тысячи раз хотя его строение не очень изменилась.


1. Конструкция

Каждый жесткий диск состоит из трех блоков.

  • Первый блок. На первом блоке хранится вся информация. 1-й блок представляет собой один или несколько стеклянных или алюминиевых дисков, покрытых с двух сторон магнитным слоем, на который записывается информация.
  • Второй блок - механика жесткого диска. Второй блок обеспечивает вращение первого блока (т.е. самих дисков) и точное позиционирование головок считывания.
  • Третий блок - электронная логика жесткого диска.

2. Характеристики

Интерфейс - набор, состоящий из линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил обмена. Современные накопители могут использовать интерфейсы ATA (AT Attachment, он же IDE - Integrated Drive Electronic, он же Parallel ATA), (EIDE), Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), SAS, FireWire, USB, SDIO и Fibre Channel.

Емкость ( англ. capacity ) - Количество данных, которые могут храниться накопителем. Емкость современных устройств достигает 3072 Гб. В отличие от принятой в информатике (случайно) системе приставок, обозначающих кратную 1024 величину, производителями при обозначении емкости жестких дисков используются кратные 1000 величины. Так, напр., Емкость жесткого диска, маркированного как 200 Гб, в действительности составляет 186,2 Гб.

Физический размер (форм-фактор) - почти все современные накопители для персональных компьютеров и серверов имеют размер либо 3,5, либо 2,5 дюйма. Последние чаще применяются в ноутбуках. Другие распространенные форматы - 1,8 дюйма, 1,3 дюйма и 0,85 дюйма

Время доступа ( англ. random access time ) - От 3 до 15 мс, как правило, минимальным временем отличаются серверные диски (например, Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 мс [2]), максимальным из актуальных - диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 - 12,5 [3]).

Скорость вращения диска ( англ. spindle speed ) - Количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и скорость передачи данных. В настоящее время [ Когда? ] выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 (ноутбуки), 7200 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об. / мин. (Серверы и высокопроизводительные рабочие станции).

Надежность ( англ. reliability ) - Определяется как среднее время наработки на отказ (Mean Time Between Failures, MTBF). См.. также Технология SMART. (SMART ( англ. Self Monitoring Analysing and Reporting Technology ) - Технология оценки состояния жесткого диска встроенной аппаратурой самодиагностики, а также механизм оценки времени выхода его из строя.)

Количество операций ввода-вывода в секунду - у современных дисков это около 50 оп. / Сек при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп. / Сек при последовательном доступе.

Уровень шума - шум, который воспроизводит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже.

Сопротивляемость ударам ( англ. G-shock rating ) - Сопротивляемость накопителя резким перепадам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки g во включенном и выключенном состоянии.

Скорость передачи данных ( англ. Transfer Rate ):

  • Внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб / с
  • Внешняя зона диска: от 74,0 до 111,4 Мб / с

2.1. Уровень шума

Силиконовые шайбы для крепления жестких дисков. Уменьшают вибрацию и шум.

Уровень шума - шум, производимый механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

Для снижения шума от жестких дисков применяют следующие методы:

  • Программный, с помощью системы, встроенной в большинство современных дисков, AAM. Переключение жесткого диска малошумный режим приводит к снижению производительности в среднем на 5-25%, но делает шум при работе практически неслышным.
  • Использование шумопоглощающих устройств [4], закрепления дисков на резиновых или силиконовых шайбах или даже полная замена крепления на гибкую подвеску.

3. Сравнение интерфейсов

Пропускная способность, Мбит / с Максимальная длина кабеля, м Нужен кабель Количество накопителей
UltraATA/133 1064 0,46 Так 2
SATA/300 2400 1 Так 1
FireWire/400 400 4,5 (при последовательном соединении до 72 м) Да / Нет (зависит от типа интерфейса и накопителя) 63
FireWire/800 800 4,5 (при последовательном соединении до 72 м) Ни 63
USB 2.0 480 5 (при последовательном соединении, через хабы, до 72 м) Да / Нет (зависит от типа накопителя) 127
Ultra-320 SCSI 2560 12 Так 16
eSATA 2400 2 Так 1 (с умножителем портов до 15)

4. Производители

Сначала на рынке была большое разнообразие жестких дисков, производимых множеством компаний. В связи с ужесточением конкуренции и снижением норм прибыли большинство производителей было или куплено конкурентами, либо перешло на другие виды продукции. На сегодняшний день большая часть всех винчестеров производится всего несколькими компаниями: Seagate, Western Digital, Samsung, а также подразделением по производству дисков фирмы Hitachi, ранее принадлежавший IBM. Fujitsu продолжает выпускать жесткие диски для ноутбуков и SCSI -диски, но покинула массовый рынок в 2001 году (в 2009 году производство жестких дисков было полностью передано компании Toshiba [5]). Toshiba является основным производителем 2,5 - и 1,8-дюймовых ЖД для ноутбуков. Достаточно яркий след в истории жестких дисков оставила компания Quantum. Одним из лидеров в производстве дисков являлась компания Maxtor. В 2001 году Maxtor выкупила подразделение жестких дисков компании Quantum. В 2006 году произошло слияние Seagate и Maxtor. В середине 1990-х годов существовала компания Conner, которую купила Seagate. В первой половине 1990-х существовала фирма Micropolis, производившая очень дорогие диски premium-класса. Но при выпуске первых в отрасли винчестеров на 7200 об / мин ею были использованы некачественные подшипники главного вала, поставляемых фирмой Nidec и Micropolis потерпела фатальных убытков на возвратах продукции, разорилась и была куплена вышеупомянутой Seagate.


5. История прогресса накопителей

  • 1956 - продажа первого коммерческого жесткого диска, IBM 350 RAMAC, 5 Мб. Он весил около тонны, занимал два ящика - каждый размером с большой холодильник, а общий объем памяти 50 покрытых чистым железом, вращающихся в нем тонких дисков диаметром с большую пиццу составлял 5 мегабайт
  • 1980 - первый 5,25-дюймовый Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб
  • 1986 - Стандарт SCSI
  • 1991 - Максимальная емкость 100 Мб
  • 1995 - Максимальная емкость 2 Гб
  • 1997 - Максимальная емкость 10 Гб
  • 1998 - Стандарты UDMA/33 и ATAPI
  • 1999 - IBM выпускает миниатюрный 1 "Microdrive емкостью 170 и 340 Мб
  • 2002 - Взят барьер адресного пространства выше 137 Гб
  • 2003 - Появление SATA
  • 2005 - Максимальная емкость 500 Гб
  • 2005 - Стандарт Serial ATA 3G
  • 2005 - Появление SAS (Serial Attached SCSI)
  • 2006 - Применение перпендикулярного метода записи в коммерческих накопителях
  • 2006 - Появление "гибридных" жестких дисков, содержащих дополнительный блок флэш-памяти емкостью в единицы гигабайт
  • 2007 - Hitachi представляет накопитель емкостью 1 Тб
  • 2009 - Western Digital представляет накопитель с емкостью 2 Тб
  • 2010 - Seagate представляет накопитель с емкостью 3 Тб [6].

Примечания

  1. http://www.ibm.com/ibm/history/exhibits/storage/storage_3340.html - www.ibm.com/ibm/history/exhibits/storage/storage_3340.html
  2. http://www.hitachigst.com/hdd/support/15k147/15k147.htm - www.hitachigst.com/hdd/support/15k147/15k147.htm
  3. http://www.seagate.com/products/notebook/momentus.html - www.seagate.com / products / notebook / momentus.html
  4. Обзор Scythe Quiet Drive на thg.ru - www.thg.ru/storage/hdd_hardware_2007/hdd_hardware_2007-03.html
  5. Toshiba: News Release 1 Oct, 2009 - www.toshiba.co.jp/about/press/2009_10/pr0101.htm
  6. Seagate начала продажи 3-терабайтов жестких дисков - sd.net.ua/2010/06/30/seagate-nachala-prodazhu-3-terabajtovyx-zhestkix.html
п о р Компоненты персонального компьютера
Системный блок
Носители
информации
Устройства вывода
Звуковые колонки Динамик Монитор Принтер Графопобудовник (плоттер)
Устройства ввода
Игровые
Джойстик Руль Педали Пистолет Paddle Геймпад Танцевальная платформа Трекер
Остальные


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам