Жорсткий диск
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Тверди́й диск (Hard Disk Drive, HDD), також вінчестер, жорсткий диск — постійний запам'ятовуючий пристрій ЕОМ. Постійний, означає, що на відміну від оперативної пам'яті, продовжує зберігати дані після вимикання струму.
Перші тверді диски з`явилися на початку 70-х років. Вони мали ємкість не більше десятка кілобайт. У 1973 році фірма IBM випустила жорсткий диск моделі 3340, що вперше об'єднав в одному нероз'ємному корпусі пластини диска й голівки, що зчитують. При його розробці інженери використали коротку внутрішню назву "30-30", що означало два модулі (у максимальному компонуванні) по 30 Мб кожний. Кеннет Хотон, керівник проекту, по співзвуччю з позначенням популярної мисливської рушниці "Winchester 30-30" запропонував назвати цей диск "вінчестером"[1]
З часом ємкість твердого диску виросла в тисячі разів хоча його будова не дуже змінилась.
Зміст |
[ред.] Конструкція
Кожен твердий диск складається з трьох блоків.
- Перший блок. На першому блоці зберігається вся інформація. 1-й блок представляє з себе один або декілька скляних (чи залізних) дисків, вкритих з двох сторін магнітним шаром, на який записується інформація.
- Другий блок — механіка твердого диску. Другий блок забезпечує обертання першого блоку (тобто самих дисків) і точне позиціонування головок зчитування.
- Третій блок— електронна логіка твердого диску.
[ред.] Характеристики
Інтерфейс — набір, що складається з ліній зв'язку, сигналів, що посилають по цих лініях, технічних засобів, що підтримують ці лінії, і правил обміну. Сучасні накопичувачі можуть використати інтерфейси ATA (AT Attachment, він же IDE — Integrated Drive Electronic, він же Parallel ATA), (EIDE), Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), SAS, FireWire, USB, SDIO и Fibre Channel.
Ємність (англ. capacity) — кількість даних, які можуть зберігатися накопичувачем. Ємність сучасних пристроїв досягає 1000 Гб. На відміну від прийнятої в інформатиці (випадково) системі приставок, що позначають кратну 1024 величину, виробниками при позначенні ємності жорстких дисків використаються кратні 1000 величини. Так, напр., ємність жорсткого диска, маркованого як «200 Гб», в дійсності складає 186,2 ГіБ.
Фізичний розмір (форм-фактор) — майже всі сучасні накопичувачі для персональних комп'ютерів і серверів мають розмір або 3,5, або 2,5 дюйма. Останні частіше застосовуються в ноутбуках. Інші розповсюджені формати — 1,8 дюйма, 1,3 дюйма і 0,85 дюйма
Час доступу (англ. random access time) — від 3 до 15 мс, як правило, мінімальним часом відрізняються серверні диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 — 3,7 мс[2]), максимальним із актуальних - диски для портативних пристроїв (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5 [3]).
Швидкість обертання диску (англ. spindle speed) — кількість оборотів шпинделя у хвилину. Від цього параметра в значній мірі залежать час доступу й швидкість передачі даних. У цей час випускаються вінчестери з наступними стандартними швидкостями обертання: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 і 10 000 (персональні комп'ютери), 10 000 і 15 000 об./мин. (сервери і високопродуктивні робочі станції).
Надійність (англ. reliability) — визначається як середній час наробітку на відмову (Mean Time Between Failures, MTBF). Див. також Технологія SMART. (S.M.A.R.T. (англ. Self Monitoring Analysing and Reporting Technology) — технологія оцінки стану жорсткого диска вбудованими апаратурами самодіагностики, а також механізм оцінки часу виходу його з ладу.)
Кількість операцій вводу-виводу на секунду — у сучасних дисків це близько 50 оп./сік при довільному доступі до накопичувача й біля 100 оп./сек при послідовному доступі.
Рівень шуму — шум, що відтворює механіка накопичувача при його роботі. Вказується в децибелах. Тихими накопичувачами вважаються пристрої з рівнем шуму близько 26 дб і нижче.
Опірність ударам (англ. G-shock rating) — опірність накопичувача різким перепадам тиску або ударам, виміряється в одиницях припустимого перевантаження g у включеному й виключеному стані.
Швидкість передачі даних (англ. Transfer Rate):
- Внутрішня зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с
- Зовнішня зона диска: от 74,0 до 111,4 Мб/с
[ред.] Порівняння інтерфейсів
| Пропускна здатність, Мбіт/с | Максимальна довжина кабелю, м | Чи потрібний кабель живлення | Кількість накопичувачів | |
|---|---|---|---|---|
| UltraATA/133 | 1064 | 0,46 | Так | 2 |
| SATA/300 | 2400 | 1 | Так | 1 |
| FireWire/400 | 400 | 4,5 (при послідовному з'єднанні до 72 м) | Так/Немає (залежить від типу інтерфейсу й накопичувача) | 63 |
| FireWire/800 | 800 | 4,5 (при послідовному з'єднанні до 72 м) | Немає | 63 |
| USB 2.0 | 480 | 5 (при послідовному з'єднанні, через хаби, до 72 м) | Так/Немає (залежить від типу накопичувача) | 127 |
| Ultra-320 SCSІ | 2560 | 12 | Так | 16 |
| eSATA | 2400 | 2 | Так | 1 (з помножувачем портів до 15) |
[ред.] Історія прогресу накопичувачів
- 1956 — продаж першого комерційного жорсткого диска, ІBM 350 RAMAC, 5 Мб. Він важив біля тонни, займав два ящики — кожен розміром з великий холодильник, а загальний обсяг пам'яті 50 покритих чистим залізом, що оберталися в ньому, тонких дисків діаметром з більшу піцу становив 5 мегабайтів
- 1980 — перший 5,25-дюймовий Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб
- 1986 — Стандарт SCSІ
- 1991 — Максимальна ємність 100 Мб
- 1995 — Максимальна ємність 2 Гб
- 1997 — Максимальна ємність 10 Гб
- 1998 — Стандарти UDMA/33 й ATAPІ
- 1999 — ІBM випускає Mіcrodrіve ємністю 170 й 340 Мб
- 2002 — Узятий бар'єр адресного простору вище 137 Гб
- 2003 — Поява SATA
- 2005 — Максимальна ємність 500 Гб
- 2005 — Стандарт Serіal ATA 3G
- 2005 — Поява SAS (Serіal Attached SCSІ)
- 2006 — Застосування перпендикулярного методу запису в комерційних накопичувачах
- 2006 — Поява «гібридних» жорстких дисків, що містять додатковий блок флеш-пам'яті ємністю в одиниці гігабайт
- 2007 — Hitachi представляє накопичувач ємністю 1 Тб
