Жорсткі диски

Вступ

Зародившись майже одночасно разом з першим ПК, вінчестер як і раніше залишається основним носієм інформації. Перші жорсткі диски мали обсяг у трохи мегабайта й працювали при цьому вкрай повільно. У міру росту продуктивності ПК росли вимоги, пропоновані до жорстких дисків. Але, незважаючи на це, сучасний вінчестер має практично таку ж структуру, як і його десятилітній предок.

Вінчестер являє собою пристрій, оснащений дисками (пластинами, поверхнями), розташованими друг над іншому. Диски закріплені на шпинделі. У рух всю цю конструкцію приводить електромотор, з'єднаний зі шпинделем. За читання інформації відповідають спеціальні головки, що зчитують. Вони переміщаються від одного краю пластини до іншому й розташовуються над поверхнею диска на дуже малій відстані від її. Рухом головок і дисків управляє контролер, він же керує процесами запису й читання. Незважаючи на класичну структуру, сучасні пристрої сильно відрізняються від моделей минулих років по характеристиках.

Основні параметри, за допомогою яких можна описати жорсткий диск, - це кількість пластин, матеріал, з якого вони виготовлені, щільність запису, швидкість обертання пластин, розмір кеш-буфера, інтерфейс.

Виготовляють пластини з алюмінію або кераміки (IBM випускає навіть диски зі скла), на які зверху наносять шар феромагнетику. Це матеріали на основі окислів заліза або інших магнітних металів. В основному використаються металеві плівкові покриття. Лідером у цій області є компанія IBM, що робить свої жорсткі диски на основі нової технології антиферомагнітного покриття. Ця технологія вже перебуває у виробництві, і в майбутньому завдяки їй можна буде збільшити обсяг дисків у кілька разів. У найближчі два роки компанія планує досягти обсягу в 400 Гб для настільних комп'ютерів.

Пластин не обов'язково повинне бути трохи, сучасні технології дозволяють виготовляти вінчестери високої ємності на одній пластині. Широко поширені вінчестери з диском, у якого магнітний шар нанесений тільки з однієї сторони. Обсяг даних, які можна вмістити на одну сторону диска (щільність запису), теж впливає на загальну ємність диска. Звичайно більший обсяг жорсткого диска досягається саме збільшенням кількості пластин і щільності запису. Найбільша щільність запису на пластину становить на сьогодні 40 Гб, а максимальний обсяг становить 160 Гб для дисків з IDE інтерфейсом. При цьому диск ємністю 40 Гб може складатися із двох пластин по 20 Гб, а може з однієї пластини 40 Гб. Чим менше пластин і поверхонь використається у вінчестері, тим він швидше.

На швидкодію також впливає швидкість обертання пластин. У сучасних IDE жорстких дисках це або 5400 про./мін., або 7200 про./мін. Відповідно, чим більше цей параметр, тим швидше відбувається процес звертання до інформації, що зберігається на вінчестері. Для SCSI-дисків швидкість обертання пластин 7200 про./мін. є мінімальної, в основному швидкість обертання пластин такого роду дисків становить 10000 про./мін. або 15000 про./мін, залежно від моделі.

Розмір кеш-буфера - характеристика, що також впливає на швидкодію. Уважається, що чим більше буфер, тим вище продуктивність. За рахунок зниження числа фактичних звертань до диска забезпечується безперервний потік даних з меншою кількістю виконання механічних операцій. На сьогодні вже стандартним обсягом кэш-буфера вважається 2 Мб. Maxtor випускає серію дисків з кешем 8 Мб, формально їх можна вважати найшвидшими, хоча помітно ця перевага тільки в завданнях з потоковими даними. Наприклад, при відкритті й збереженні більших файлів в Photoshop.

1. Характеристики НЖМД

1.1 Надійність НЖМД

Жорсткі диски дуже чутливі до різного роду струсам, вібраціям й ударам. Це викликано пристроєм, у якому головки перебувають на дуже малій відстані від поверхні пластини. Тут досить невеликого впливу, щоб головка наблизилася до диска. При такому контакті відбувається порушення покриття. Крім цього, після зіткнення залишаються дрібні частки, які якщо й не прилипають до поверхні, то все-таки залишаються усередині, чим провокують подальший розвиток поганих секторів. Єдиний засіб боротьби - це уважне ставлення.

Нестабільність мережі живлення може привести до виходу з ладу не тільки контролера жорсткого диска, але й електронного механізму паркування головок, що приводить до того, що головки пакуються на робочій зоні, а не в зоні паркування. Це спричиняє ушкодження поверхні диска й головок. Можливість уникнути цього - мережний фільтр і джерело безперебійного живлення.

Усьому приходить кінець, і вінчестер також коли-небудь відмовиться працювати правильно. В основному відбувається розмагнічування поверхонь, внаслідок чого росте число поганих секторів і помилок читання. Для запобігання втрат даних у цьому випадку існує система самодіагностики S.M.A.R.T., а також різне ПО, завдяки якому власник жорсткого диска може бути заздалегідь попереджений про швидку відмову вінчестера.

Вінчестер також чутливий до температурних умов. Неважко помітити, що при роботі він нагрівається. Отож, якщо жорсткий диск перебуває близько до іншого пристрою, де немає достатньої вентиляції, це може привести до перегріву й, як наслідок, виходу з ладу двигуна, що обертає диски, або контролера. Сучасні жорсткі диски гріються набагато сильніше, ніж старі, в основному через швидкість обертання пластин, а також завдяки меншому числу мікросхем контролера, що працюють при цьому на значно більше високих частотах.

В описах накопи