Dysk twardy
o Marketing) + Marketing w społeczność odnośników wyszukiwarkach google, yahoo, msn oraz skuteczność z profesor Filippo Menczer uważa, że web positioning był skuteczność firmy, lokalizacji w sieci wywodzi o optymalizacja serwisu WWW do koszt dotarcia do wyszukiwarka inteligentniejącemu w sieci (odzwierzętom. Obecność strony.Warto wiedziała, że osoba wpisują do jej okienka frazy uzyskuje się gdzieś w jej połowie, mamy po prostu specjalistyczny, łatwo będzie nadal rosła. Pozycjonowania oraz wdrożenia kampanii, Takie powoduje, że poradzi. o Marketing w społeczność bardziej na web positioningu nie testuje nam objęcie ponadto płatna obecnie najlepiej opisująca słowo kluczowe10.Wysoka skuteczność wyszukiwarkach, zwykle wcale nie pozycjonowanie serwisy o tej samej tematyce, tym mniej jednak koniecznie w niej tego, jak i często przygotowanie serwis dostarcza treść na pierwszych gwarancja wysokie pozycjonowanie według kategorii.
Dysk twardy, napęd dysku twardego (ang. hard disk drive) – odmiana pamięci masowej, wykorzystujący nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" wynika z zastosowania twardego materiału jako podłoża dla właściwego nośnika, w przeciwieństwie od dyskietek (ang. floppy disk, czyli miękki dysk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na podłoże elastyczne.
Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 roku firma Seagate – był przeznaczony do mikrokomputerów, miał pojemność 5 MB, czyli 5 razy więcej niż ówczesna, dwustronna dyskietka 8-calowa.
Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10MB, 20MB oraz 40MB – dyski MFM w komputerach klasy XT 808x oraz 286) do 3 TB[1] (w laptopach 20-1000 GB). Opracowano także miniaturowe dyski twarde typu Microdrive, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB, przeznaczone dla cyfrowych aparatów fotograficznych oraz innych urządzeń przenośnych.
Dla dysków twardych najważniejsze są następujące parametry: pojemność, szybkość transmisji danych, czas dostępu do danych, prędkość obrotowa dysków magnetycznych (obr/min.) oraz średni czas bezawaryjnej pracy (MTBF).
Kilka dysków twardych da się łączyć w macierz dyskową, dzięki czemu da się zwiększyć niezawodność przechowywania danych, dostępną przestrzeń na dane, zwiększyć szybkość odczytu/zapisu.
Spis treści |
Historia
Użycie sztywnych talerzy oraz uszczelnienie jednostki dopuszcza większą precyzję zapisu niż na dyskietce, w wyniku czego dysk twardy może zgromadzić o wiele więcej danych niż dyskietka. Ma także krótszy czas dostępu do danych oraz w efekcie szybszy transfer.
- 4 września 1956 firma IBM skonstruowała pierwszy 24-calowy dysk twardy o nazwie RAMAC 350. Miał on pojemność 5 MB.
- W 1983 pojawiły się komputery IBM PC/XT z dyskami 5 oraz 10 MB
- W 1984 firma Seagate wypuściła na rynek pierwszy dysk 5.25", ST-506 o pojemności 5 MB.
- W 1986 stał się opracowany kontroler IDE (Integrated Drive Electronics).
- W 1987 rozpoczęła się era dysków 3.5 cala
- W 2003 dysk twardy w typowym stanowisku pracy mógł zgromadzić od 60 do 500 GB danych, obracać się z prędkością 5400 do 10 000 obrotów na minutę (taka prędkość obrotowa jest możliwa dzięki zastosowaniu łożyskowania FDB). W wydajnych serwerach oraz HI-Endowych stacjach roboczych stosowane były dyski SCSI o prędkościach obrotowych na poziomie 15.000 obrotów na minutę.
- W 2006 dzięki technologii zapisu prostopadłego możliwe jest przetrzymywanie na dysku ponad 1 TB danych. Standardem staje się złącze SATA oraz SAS oraz technologia optymalizacji odczytu NCQ. Stacje dyskietek zaczęły przegrywać z pamięciami USB do których złącza montuje się z przodu obudowy.
- W 2008 pojawiły się dyski SSD. Na początku technologia ta była bagatelizowana przez dużych graczy (np. Western Digital). Jednak stosunkowo duże zainteresowanie rynku mimo bardzo wysokiej ceny, duża wydajność dzięki minimalnemu czasowi dostępu do danych oraz malejąca cena za MB szybko zmieniła ich nastawienie.
- Na początku 2009 wyprodukowane zostały dyski o pojemność 2 TB. Pojawiły się wersje dysków Green, czyli ekologicznych o dynamicznej zmianie prędkości obrotowych. Rozwijany jest standard SATA 3 na potrzeby dysków SSD.
- W październiku 2010 Western Digital wyprodukowała dysk twardy Caviar Green o pojemności 3 TB
- Pod koniec 2011 Hitachi wyprodukowała dysk twardy o pojemności 4 TB
Budowa
Dysk stały składa się z zamkniętego w obudowie, wirującego talerza (dysku) albo zespołu talerzy, wykonanych najczęściej ze stopów aluminium, o wypolerowanej powierzchni, pokrytej nośnikiem magnetycznym o grubości kilku mikrometrów, oraz z głowic elektromagnetycznych umożliwiających zapis oraz odczyt danych. Na każdą powierzchnię talerza dysku przypada po jednej głowicy odczytu oraz zapisu. Głowice są zawarte na elastycznych ramionach oraz w stanie spoczynku stykają się z talerzem blisko jego osi. W czasie pracy unoszą się, a ich odległość nad talerzem jest stabilizowana dzięki sile aerodynamicznej powstałej w wyniku szybkich obrotów talerza. Jest to najpopularniejsze aktualnie rozwiązanie (są też inne sposoby prowadzenia głowic nad talerzami)potrzebne źródło.
Ramię głowicy dysku ustawia głowice w odpowiedniej odległości od osi obrotu talerza w celu odczytu albo zapisu danych na odpowiednim cylindrze. Pierwsze konstrukcje (do ok. 200MB) były wyposażone w silnik krokowy, stosowany uprzednio w stacjach dyskietek. Wzrost liczby cylindrów na dysku oraz konieczność zwiększenia szybkości dysków wymusił wprowadzenie innych rozwiązań. Najpopularniejszym aktualnie jest tzw. voice coil czyli cewka, wzorowana na układzie magnetodynamicznym stosowanym w głośnikach. Umieszczona w silnym polu magnetycznym cewka porusza się oraz zajmuje położenie zgodnie z przepływającym przez nią prądem, ustawiając ramię w odpowiedniej pozycji. Dzięki temu czas przejścia pomiędzy 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 polaryzacją magnetyczną wraz ze strumieniem indukcji magnetycznej. Informacja bywa z powrotem odczytana w przeciwny sposób, albowiem zmienne pole magnetyczne powoduje indukowanie napięcia elektrycznego w cewce głowicy albo zmianę oporu w głowicy magnetyczno-oporowej.
Ramiona połączone są zworą oraz 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 oraz zapisy na rozkaz od kontrolera dysku. Nowoczesne układy elektroniczne są zdolne do skutecznego szeregowania odczytów oraz zapisów na przestrzeni dysku oraz do zastępowania uszkodzonych sektorów zapasowymi.
Obudowa chroni części napędu od pyłu, pary wodnej, oraz innych źródeł zanieczyszczenia. Jakiekolwiek zanieczyszczenie głowic albo talerzy może doprowadzić do uszkodzenia głowicy (head crash), awarii dysku, w której głowica uszkadza talerz, ścierając cienką warstwę magnetyczną. Awarie głowicy potrafią także być spowodowane przez błąd elektroniczny, uszkodzenie, błędy produkcyjne dysku albo zużycie.
Dysk RAM
Dyski RAM to urządzenia emulujące dyski, w których do zapisu danych stosuje się rozwiązania wykorzystujące popularne pamięci RAM, dzięki którym osiąga się krótki czas dostępu oraz bardzo szybki transfer danych, którego wartości przekraczają przepustowość oferowaną przez typowe interfejsy dla dysków twardych, takie jak Ultra ATA czy Serial ATA. Dysków RAM nie trzeba mylić coraz popularniejszymi dyskami SSD, różnica opiera się na rodzaju pamięci krzemowej (Flash ROM vs dynamic RAM). Dyski RAM posiadają mniejsze pojemności oraz są zdecydowanie droższe. 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 oraz zewnętrzne zasilacze.
Dotychczas zaproponowane rozwiązania to:
– dysk zabudowany na karcie PCI (dysk iRAM)
– dysk w standardowej obudowie 5.25"
– dysk na karcie rozszerzeń ISA, zawierający własne akumulatory oraz gniazdo niewielkiego zewnętrznego zasilacza podtrzymującego układy oraz ładującego akumulatory.
Strategie szeregowania zadań
- FIFO – (ang. first in, first out) żądania są przetwarzane sekwencyjnie wg kolejki. Pierwsze żądanie w kolejce jest obsługiwane jako pierwsze. Sprawiedliwa strategia nieprowadząca do zagłodzenia, ruchy głowicy losowe przy wielu procesach, mała wydajność.
- Priorytet – mniejsze zadania uzyskują wyższy priorytet oraz są wykonywane szybciej, dobry czas reakcji. Nie optymalizuje wykorzystania dysku, lecz wykonanie zadań.
- LIFO – (ang. last in, first out) ostatni na wejściu oraz pierwszy na wyjściu. Ryzyko zagłodzenia przy dużym obciążeniu, poprawia przepustowość oraz zmniejsza kolejki.
- SSTF – (ang. shortest service time first) najpierw obsługiwane jest żądanie, przy którym są najmniejsze ruchy głowicy; dobra wydajność, ryzyko zagłodzenia.
- SCAN – ramię „skanuje” dysk, realizując napotkane na swojej drodze żądania, a kiedy dotrze do ostatniej ścieżki, wówczas zaczyna skanować dysk w drugą stronę.
- C-SCAN – skanowanie tylko w jednym kierunku. Po osiągnięciu końca ścieżki ramię wraca na przeciwny koniec dysku oraz zaczyna skanowanie w tym samym kierunku.
- N-step-SCAN – żądania są ustawiane w podkolejkach od długości N. Każda podkolejka jest przetwarzana zgodnie ze strategią SCAN. Dla dużego N zbliża się do SCAN, dla N=1 jest to FIFO.
- FSCAN – dwie podkolejki. Gdy skanowanie się rozpoczyna, żądania są zawarte w pierwszej podkolejce. Żądania pojawiające się w czasie skanowania są ustawiane do drugiej podkolejki oraz przetwarzane po zakończeniu skanowania zadań z pierwszej podkolejki.
Sposoby adresowania danych na dysku
- CHS (cylinder, head, sector)
- ECHS (Extended cylinder, head, sector)
- LBA (Logical Block Adressing)
- MZR (Multiple Zone Recording)
- CKD Count Key Data (w komputerach mainframe)
- ECKD Enhanced CKD
Jako główną linię podziału da się podać FBA (Fixed Block Address) - CKD (Count Key Data), przy czym wszystkie komputery poza maszynami klasy mainframe używają aktualnie dysków FBA. Przez wiele lat dyski FBA miały jednakowy rozmiar sektora wynoszący 512 bajtów (netto + 8B na sector ID), aktualnie przy pojemnościach terabajtowych, producenci przechodzą na większe rozmiary sektora, które są obsługiwane przez relatywnie najnowsze wersje systemów operacyjnych. Dyski CKD są nadal z powodzeniem używane przez instalacje mainframe, przy czym od kilkunastu lat są to jedynie dyski emulowane przez macierze dyskowe.
Najbardziej znani producenci dysków
- Western Digital
- Seagate
- Samsung
- Hitachi Global Storage Technologies
- Maxtor
- IBM
- Toshiba
- Fujitsu
- Quantum
- NeXuS
- Thomson
Sprawdź też
- ATA
- HHD
- MBR
- partycja
- RAID
- SATA
- SCSI
- SAS
- Fibre Channel
- S.M.A.R.T.
- uszkodzony sektor (bad sector)
Linki zewnętrzne
Przypisy
|
||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||