Доклад о жестком диске

Компьютер – незаменимое на сегодняшний день средство для выполнения огромного количества задач. Именно широкий перечень возможностей компьютера обуславливает необходимость хранения большого количества содержимого внутри него. За хранение информации внутри компьютера отвечает жесткий диск.

Этот миниатюрный прибор осуществляет свою работу полностью благодаря законам физики и состоит из множества связанных в одну систему деталей, основной из которых является сам магнитный диск, напоминающий форму CD диска, а также шпиндель и коромысло, вращение которых и осуществляет запись, хранение и считывание данных. Чем выше скорость вращения шпинделя, тем выше скорость записи и передачи данных. Во время считывания информации происходит смещение коромысла около 60 раз в секунду, а достигается это путем взаимодействия электричества и магнетизма. Само коромысло устроено таким образом, чтобы его головка не прикасалась к поверхности диска, находясь на расстоянии от него в несколько тысяч раз меньше толщины человеческого волоса, что является необходимым условием сохранения жесткого диска от повреждений.

Человеческому глазу поверхность диска кажется гладкой, однако на его поверхности находятся сотни тысяч узких дорожек, поделенных на множество секторов, на которых и осуществляется хранение информации. Всего один квадратный сантиметр жесткого диска на своей поверхности вмещает в себя множество миллиардов бит информации.

По способу подключения к компьютеру жесткие диски бывают внутренними и внешними. Первые находятся непосредственно внутри системного блока компьютера и подключены к материнской плате, а вторые имеют возможность подключения к разным компьютерам и служат для хранения и переноса данных путём отдельного подключения с помощью USB разъема.

Внутренние характеристики жестких дисков и их объем памяти постоянно совершенствуются, претерпевая позитивные изменения с каждым годом. К примеру, еще в 1995 году максимальный объем жесткого диска составлял только 2 гигабайта, а уже в 2018 году был создан жесткий диск объемом 16 терабайт, что равняется 16000 гигабайтам.

Доклад №2

Жесткий диск компьютера (другое, более устаревшее и забытое название «винчестер») – это устройство, предназначенное для хранения информации. Основой его функционирования является магнитная запись.

Информация записывается на пластины из стекла и алюминия, покрытые слоем специального материала. Пластин на одной оси имеется несколько. Считывающие головки начинают двигаться благодаря потоку воздуха, который образуется при сильном вращении.

Можно сказать, что принцип работы этого устройства схож с работой известных нам из не такого уж далекого прошлого, магнитофонов.

Однако между этими устройствами существуют и различия.

Головки на основе эффекта гигантского магнитного сопротивления начали появляться еще в 90-х, впоследствии они сменились на устройства туннельного магниторезисторного эффекта.

Следует сказать, что со стремительным развитием технологий, менялись виды, типы, марки жестких дисков, их объем становился все больше и больше. Потому, глядя на современную модель устройства, довольно сложно представить то время, когда люди радовались его скромному предшественнику.

Способы записи информации на жесткий диск бывают различными. Среди них метод перпендикулярной записи, продольной записи, тепловой магнитной записи и так далее.

Процесс продольной записи состоит в том, что данные переносятся на устройство с помощью маленькой головки, которая способна намагнитить миллиарды доменов. Вектор доменов в данном случае расположен продольно относительно поверхности диска.

Перпендикулярная запись подразумевает вертикальные домены, причем, используется двоичная система, в зависимости от направления намагниченности. Следует отметить, что магнитные поля в этом случае более сильны, что рождает преимущества по сравнению с первым методом.

В 2010-м году был реализован метод тепловой магнитной записи, основой которых является точечный нагрев диска, который позволяет предавать намагничиванию даже самые мелкие поверхности.

Казалось бы, такой вид записи, как черепичная магнитная запись, имеет одни лишь преимущества. Однако, это не так. Данная технология значительно усложняет перезапись данных, что является существенным минусом.

Относительно характеристик, жесткие диски классифицируются по: форм-фактору, емкости, физическому размеру, времени произвольного доступа, скорости вращения шпинделя, надежности, количеству операций ввода – вывода в секунду, объему буфера, уровню шума и многим другим показателям.

Жесткий диск состоит из гермозоны, устройства позиционирования, блока электроники и.т.д.

В целом, в наше время данное устройство уже не является средством удивления кого-либо, оно довольно прочно вошло в обиход каждого пользователя компьютерной техники.

7 класс по информатике

Жесткий диск

Популярные доклады

Люди все больше начинали осваивать территорию Земли, изучая ее поверхность и наблюдая за звездным небом. С того времени, когда все поняли, что Земля круглая, они начали задумываться о том, чтобы создать примерную копию всего земного шара. Так и возник

Орхидеи – это удивительные растения, которые можно выращивать в любом уголку Земли. Сложности могут возникнуть только в северных странах. На данный момент растения широко распространены в тропиках. Орхидеи легко приспосабливаются к новым

Кто такой нарцисс? Нарцисс – это красивый цветок, которого выращивают уже очень много веков. Он прорастает из маленькой луковички и радует глаз своими жёлтыми или белыми цветами.

Ответ

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винче́стер» — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокисихрома — магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм[1]), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации. Вот как то так)

Жесткий диск (HDD, ВИНТ, ВИНЧЕСТЕР) – это накопитель информации в персональном компьютере. Жесткий диск – предназначен для хранения и передачи информации. На жестком диске данные хранятся на магнитной поверхности диска. Информация записывается и снимается с помощью магнитных головок. Внутри жесткого диска может быть установлено несколько пластин — дисков. Двигатель, вращающий диск, включается при подаче питания на диск и остается включенным до снятия питания. Двигатель вращается с постоянной скоростью, измеряемой в оборотах в минуту (rpm). Данные организованы на диске в цилиндрах, дорожках и секторах. Цилиндры — концентрические дорожки на дисках, расположенные одна над другой. Дорожка затем разделяется на сектора. Диск имеет магнитный слой на каждой своей стороне. Каждая пара головок одета как бы на «вилку», обхватывающую каждый диск. Эта «вилка» перемещается над поверхностью диска с помощью отдельного серводвигателя (а не шагового, как часто ошибочно думают — шаговый двигатель не позволяет быстро перемещаться над поверхностью). Все жесткие диски имеют резервные сектора, которые используются его схемой управления, если на диске обнаружены дефектные сектора.

Устройство жесткого диска:

Интерфейсы жестких дисков

Интерфейсом накопителей называется набор электроники, обеспечивающий обмен информацией между контроллером устройства (кеш-буфером) и компьютером. Интерфейс — это способ взаимодействия жесткого диска и материнской платы компьютера. Он представляет собой набор специальных линий и специального протокола (набора правил передачи данных). То есть чисто физически — это шлейф (кабель, провод), с двух сторон которого находятся входы, а на жестком диске и материнской плате есть специальные порты (места, куда присоединяется кабель). Таким образом, понятие интерфейс — включает в себя соединительный кабель и порты, находящиеся на соединяемых им устройствах.

IDE — в переводе с английского «Integrated Drive Electronics», что буквально означает — «встроенный контроллер». Это уже потом IDE стали называть интерфейсом для передачи данных, поскольку контроллер (находящийся в устройстве, обычно в жестких дисках и оптических приводах) и материнскую плату нужно было чем-то соединять. Его (IDE) еще называют ATA (Advanced Technology Attachment), получается что то вроде «Усовершенствованная технология подсоединения».

Что тут сказать, IDE хоть и был очень медленный (пропускная способность канала передачи данных составляла от 100 до 133 мегабайта в секунду в разных версиях IDE — и то чисто теоретически, на практике гораздо меньше), однако позволял присоединять одновременно сразу два устройства к материнской плате, используя при этом один шлейф.

Причем в случае подключения сразу двух устройств, пропускная способность линии делилась пополам. Однако, это далеко не единственный недостаток IDE. Сам провод, как видно из рисунка, достаточно широкий и при подключении займет львиную долю свободного пространства в системном блоке, что негативно скажется на охлаждении всей системы в целом. В общем IDE уже устарел морально и физически, по этой причине разъем IDE уже не встретить на многих современных материнских платах, хотя до недавнего времени их еще ставили (в количестве 1 шт.) на бюджетные платы и на некоторые платы среднего ценового сегмента.

Следующим, не менее популярным, чем IDE в свое время, интерфейсом является SATA (Serial ATA), характерной особенностью которого является последовательная передача данных. Стоит отметить, что на момент написания статьи — является самым массовым для применения в ПК.

Интерфейсы SATA, SATA 2(II), SATA 3 (III)

В 2002 году появились первые жёсткие диски, с прогрессивным, на то время, интерфейсомSATA. Максимальная скорость передачи данных которого, составляла 150 Мбайт/c.

Если говорить о преимуществах, то первое что бросается в глаза – это замена 80-жильного шлейфа (рис.1), на семижильный кабель SATA (рис.3), который намного устойчивее к помехам, что позволило увеличить стандартную длину кабеля с 46 см до 1м. Также, были разработаны соответствующие разъёмы SATA (рис.4), которые в несколько раз компактнее, нежели разъёмы предшествующего стандарта IDE. Это позволило разместить на материнской плате больше разъёмов, теперь на новых материнских платах можно встретить более 6 разъёмов SATA, против традиционных 2-3 IDE, в старых материнских платах ориентированных на данный стандарт.

Далее, появился стандарт SATA ІІ, скорость передачи данных докатилась до 300 Мбайт/c. Данный стандарт заимел множество преимуществ, среди них: технология Native Command Queuing (именно она позволила достичь скорости 300Мбайт/с), горячее подключение дисков, выполнение нескольких команд одной транзакцией и другие.

Ну, а в 2009 году на свет был представлен интерфейс SATA 3. Данным стандартом предусмотрена передача данных со скоростью 600 Мбайт/c (для жёстких дисков «ой» как избыточно).

В актив улучшений интерфейса можно дописать более эффективное управление питанием и, конечно же, повышение скорости.

Следует отметить, что SATA, SATA II и SATA III, полностью совместимы.

• 1956 год — жёсткий диск IBM 350 в составе первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. Накопитель занимал ящик размером с большой холодильник и имел вес 971 кг, а общий объём памяти 50 вращавшихся в нём покрытых чистым железом тонких дисков диаметром 610 мм составлял около 5 миллионов 6-битных байт.
• 1980 год — первый 5,25-дюймовый Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб.
• 1981 год — 5,25-дюймовый Shugart ST-412, 10 Мб.
• 1986 год — стандарты SCSI, ATA.
• 1990 год — максимальная ёмкость 320 Мб.
• 1995 год — максимальная ёмкость 2 Гб.
• 1997 год — максимальная ёмкость 10 Гб.
• 1998 год — стандарты UDMA/33 и ATAPI.
• 1999 год — IBM выпускает Microdrive ёмкостью 170 и 340 Мб.
• 2000 год — IBM выпускает Microdrive ёмкостью 500 Мб и 1 Гб.
• 2002 год — стандарт ATA/ATAPI-6 и накопители емкостью свыше 137 Гб.
• 2003 год — появление SATA.
• 2003 год — Hitachi выпускает Microdrive ёмкостью 2 Гб.
• 2004 год — Seagate выпускает ST1 — аналог Microdrive ёмкостью 2.5 и 5 Гб.
• 2005 год — максимальная ёмкость 500 Гб.
• 2005 год — стандарт Serial ATA 3G.
• 2005 год — появление SAS.
• 2005 год — Seagate выпускает ST1 — аналог Microdrive ёмкостью 8 Гб.
• 2006 год — применение перпендикулярного метода записи в коммерческих накопителях.
• 2006 год — появление первых «гибридных» жёстких дисков, содержащих блок флеш-памяти.
• 2006 год — Seagate выпускает ST1 — аналог Microdrive ёмкостью 12 Гб.
• 2007 год — Hitachi представляет первый коммерческий накопитель ёмкостью 1 Тб.
• 2009 год — на основе 500-гигабайтных пластин Western Digital, затем Seagate Technology LLC выпустили модели ёмкостью 2 Тб.
• 2009 год — Samsung выпустила первые жёсткие диски с интерфейсом USB 2.0
• 2009 год — Western Digital объявила о создании 2,5-дюймовых HDD объемом 1 Тб
• 2009 год — появление стандарта SATA 3.0.
• 2010 год — Seagate выпускает жёсткий диск объемом 3 Тб .
• 2010 год — Samsung выпускает жёсткий диск с пластинами, у которых плотность записи — 667 Гб на одной пластине
• 2011 год — Western Digital выпустила первый диск на 750 Гб пластинах.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.