Основные характеристики винчестеров

Конструкция накопителя на жестких магнитных дисках (НЖМД).

БУСД – блок управления 3-х фазным синхронным двигателем шпинделя;

И – инвертор, преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение

переменного тока;

СД – синхронный двигатель;

БП - блок питания;

ВК – внутренний контроллер

БУП – блок управления позиционированием головки;

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство ВК;

СМ – сервометка;

ДПГ – датчик позиционирования головки;

МГ – магнитная головка;

ФР – фильтр рецеркуляции;

БФ – барометрический фильтр.

Для привода шпинделя системы используются трехфазные синхронные двигатели СД, обеспечивающие высокую точность поддержания скорости: от 3500 об\мин до 7200 об\мин, 10000 и 15000 об\мин. Чем выше скорость вращения, тем больше скорость обмена информацией с диском. Однако большие скорости вращения ограничены следующим:

- балансировкой диска;

-гироскопическим эффектом, влияющим на трудность перемещения вращающегося диска;

- тепловыделением;

- аэродинамикой диска, связанной с трением его о воздух.

Пластины жестких дисков обычно изготавливаются из алюминиевых сплавов, а иногда из керамики или стекла, которые покрываются рабочим магнитным слоем, выполненным из окиси железа или окиси хрома. Поверхности пластин должны быть максимально плоскими для снижения аэродинамического эффекта. Количество пластин современных винчестеров достигает от 1 до 4.

БУСД -предназначен для пуска, остановки шпинделя поддержание требуемой скорости вращения по сигналам от датчиков сервометок. Кроме того он дает разрешение на выпуск головки при достижении минимальной скорости вращения. БУДС питает от 3-х фазного инвертора(преобраз постоянного в переменный ток). Инвертор, БУДС и БП упр внутренним контролером(ВК). Современные накопители имеют два типа головок: одна – для записи, другая для считывания. Для считывания используют магниторезистивные головки, а для записи используются индуктивные головки.

БУП - состоит из линейного и поворотного электромагнита, обладает обратной связью о положении головки, такое управление называется сервоприводом, это управление оптимизировано:

· при большом угле подвода головки на позицию управлять большим током, а при малом угле управления – малым током в обмотке управления,

· поворот на малый угол осуществляется малым током БУП имеет 2 обратные связи

От положения головки

От сервометки диска

Сервометка располагается в начале каждого сектора на каждом треке, они записывает при производстве НЖМД и в эксплуатации не менее.

ВК -предназначен не только для управление приводом головки, но и управляет записью и считывание информации. При этом на интерфейсной стороне контроллера идет обмен данными с ПК, а на другой стороне контроллера, связанной с гермоблоком осуществляется процесс записи- считывания информации.

Для кодирования данных в современных накопителях широко используется технология PRML (Partial Response Maximum Likelihood – Максимальная правдоподобность при частичном отклике) Эта технология использует аналоговые детекторы сигналов воспроизведения, которые декодируются схемами считывания. Это обеспечивает оцифровку аналогового сигнала и запись последовательности таких выборок в память буфера.

Винчестер потому и называют винчестером, что первый винт был выпущен IBM в далёком 73м году. Тогда был выпущен жёсткий диск модели 3340, который имел 2 модуля по 30 мегабайт. Потому и пошло в народе называть его просто 30-30. По странным стечениям обстоятельств всё в той же Америке в том же 73 году успешно продавалась винтовка Winchester Model 1894 имеющая на борту 30 патронов 0,30 калибра, которую тоже обзывали просто 30-30. Недолго думая, ребята из IBM стали называть своё детище винчестером.

Стоит заметить, что употребление слова «Винчестер» в отношении жёсткого диска сошло на нет что в Америке, что в Европе ещё в 90е, но т.к. в нашей стране в эти самые 90е люди только познакомились с огнестрельным оружием, то такое крутое слово сохранилось, а ныне имеет чуть ли не официальный статус.

Первый винт на то и был назван винчестером, потому что он состоял из 40 дорожек и 40 секторов,

Общие параметры дисков

Форматированная емкость – объем полезной хранимой информации, что соответствует сумме полей данных всех доступных секторов.

Неформатированная емкость – максимальное количество битов, записываемых на всех треках диска, включая и служебную информацию (заголовки секторов, контрольные коды полей данных и т.д.). Стандартный размера сектора составляет 512 байт.

Скорость вращения шпинделя -измеряется в об/мин и имеет стандартные значения 4500, 5400 и 7200. Для дисков повышенной производительности достигает 10000 и 15000 об/мин.

Интерфейс – определяет способ подключения накопителя. Для встроенного накопителя применяют интерфейсы АТА, IDE, SCSI. Для внешних накопителей – USB, Fire Wire, LPT-порт.

Параметры внутренней организации.

Количество физических дисков – современные накопители имеют до 1-2 дисков, большее количество дисков и, соответственно, большая высота накопителя характерна для накопителей большой скорости.

Количество физических головок чтения-записи – совпадает с числом рабочих поверхностей (числом дисков). Может быть и меньше удвоенного числа дисков.

Физическое количество цилиндров – от 100 до10000 современных дисков.

Размер сектора – 512 байт

Количество зон и секторов на треке – в крайних зонах.

Расположение сервометок – на выделенной поверхности, на рабочей поверхности, гибридное.

Метод кодирования - PRML (Partial Response Maximum Likelihood – Максимальная правдоподобность при частичном отклике) наиболее прогрессивный.

Быстродействии и производительность.

Время перехода на соседний трек – 0,5 -2 мс, характеризует быстродействие системы.

Среднее время поиска – 8-10 мс (4-5 мс для быстрых систем) определяется по средней величине обращения к случайным цилиндрам.

Максимальное время поиска – определяется самым дальним переходом между крайними цилиндрами. Равно удвоенному среднему времени поиска.

Внутренняя скорость передачи данных – Мб/сек, относится к передаче данных между носителем и буферной памятью контроллера. Для накопителей со скоростью вращения 15000 об\мин скорость передачи составляет 5400 бит/сек. При этом учитывается только скорость передачи полезной информации и составляет:

При скорости 5400 об\мин – 15 Мбайт/сек

При скорости 7200 об\мин – 15-35 Мбайт/сек.

Внешняя скорость передачи данных – измеряется в Кбайт/сек (Мбайт /сек) полезной информации и зависит от быстродействия контроллера. Она находится в пределах 3,3 Мбайт/сек, 33,66 Мбайт /сек, 100 – 200 Мбайт/сек, для оптического канала передачи.

Дата добавления: 2014-01-06