Loading AI tools
pamięć masowa Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Dysk twardy, dysk HDD, HDD (ang. hard disk drive, napęd dysku twardego) – dysk komputerowy, pamięć masowa wykorzystująca nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa „dysk twardy” wynika z zastosowania twardego materiału jako podłoża dla właściwego nośnika, w odróżnieniu od dysku miękkiego, w którym nośnik magnetyczny nanoszono na podłoże elastyczne[1].
Pojemność dysków twardych w komputerach stacjonarnych wynosiła od 3,75 MB (pierwszy dysk twardy) do 26 TB, natomiast w laptopach od kilkudziesięciu gigabajtów do kilku terabajtów. Opracowano również miniaturowe dyski twarde typu microdrive, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB, przeznaczone dla cyfrowych aparatów fotograficznych i 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.
Kilka dysków twardych można łączyć w macierz dyskową, dzięki czemu można zwiększyć niezawodność przechowywania danych, dostępną przestrzeń na dane, zwiększyć szybkość odczytu/zapisu.
.jpg)
Użycie sztywnych talerzy i uszczelnienie jednostki umożliwia większą precyzję zapisu niż na dyskietce, w wyniku czego dysk twardy może zgromadzić o wiele więcej danych niż dyskietka. Ma również krótszy czas dostępu do danych i szybszy transfer.
Bardzo stare dyski twarde można było uszkodzić znacznie łatwiej niż dyskietki. Samo używanie mocnych perfum w pobliżu mogło tego dokonać[2].
Dysk twardy składa się z zamkniętego w obudowie, wirującego talerza (dysku) lub zespołu talerzy, wykonanych najczęściej z warstwy szkła pokrytej cienką warstwą metalu o wypolerowanej powierzchni, oraz nośnikiem magnetycznym o 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 ruchomych ramionach i 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.
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, stosowany uprzednio w 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 polaryzacją magnetyczną wraz ze strumieniem indukcji magnetycznej, 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. Nowoczesne układy elektroniczne są zdolne do skutecznego szeregowania odczytów i zapisów na przestrzeni dysku oraz do zastępowania uszkodzonych sektorów zapasowymi.
.jpg)
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, uszkodzenie, błędy produkcyjne dysku.
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 i 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 należy mylić z coraz popularniejszymi dyskami półprzewodnikowymi (SSD): różnica polega na rodzaju pamięci krzemowej (Flash ROM vs dynamic RAM). Dyski RAM mają mniejsze pojemności i 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 i zewnętrzne zasilacze.
Dotychczas zaproponowane rozwiązania to:
Jako główną linię podziału można podać FBA (Fixed Block Address) – CKD (Count Key Data), przy czym wszystkie komputery poza maszynami klasy mainframe używają obecnie dysków FBA. Przez wiele lat dyski FBA miały jednakowy rozmiar sektora wynoszący 512 bajtów (netto + 8 B na sektor ID), obecnie 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 wyłącznie dyski emulowane przez macierze dyskowe.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
