Винчестер

Операционная система и все запускаемые приложения должны быть доступны процессору для их загрузки в оперативную память и последующего выполнения.

Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) - устройства, предназначенные для длительного хранения информации даже после выключения питания. Такое устройство называют энергозависимой памятью. К группе таких устройств относятся жесткие диски (винчестеры), дисководы со сменным носителем, оптические устройства и ленточные накопители. Винчестер представляет собой пакет магнитных дисков, которые вращаются с высокой скоростью, порядка 7-10 тысяч оборотов в минуту.

Над каждой поверхностью каждого диска очень близко планирует магнитная головка, предназначенная для записи и считывания информации. Все магнитные головки жестко соединены между собой в единый блок, поэтому перемещаются одновременно и располагаются над дорожками, имеющими одинаковые номера. Совокупность всех дорожек с одинаковым номером представляет собой рабочий цилиндр. Специальный шаговый двигатель позиционирует головки на рабочий цилиндр, с которого нужно прочитать информацию или на который нужно произвести запись. Высокая плотность записи, а следовательно, и большая емкость винчестера, достигается за счет очень маленького зазора между головками и поверхностями дисков, который возможно достичь только в отсутствие пыли в окружающей газовой среде, обычно это воздух для очистки воздуха принимаются специальные меры при изготовлении этих устройств. Вскрытие винчестеров в обычных условиях приводит к попаданию в них пыли и последующему выходу из строя.

Большая скорость вращения, множество головок и быстрое их позиционирование обеспечивает минимальное время доступа к информации, хранящейся на винчестере. Поэтому винчестеры повсеместно применяются в компьютерах в качестве долговременной памяти.

Существуют два основных режима обмена данными между НЖМД и ОП.

1. PIO (программируемый ввод-вывод) – перемещение данных между НЖМД и ОП происходит при участии процессора. Применяется редко так как загружает процессор.

2. DMA – винчестер общается с ОП без процессора перехватывая управление шиной. С IDE-интерфейсом скорость передачи данных до 66 Мбайт /с, со SCSI-интерфейсом – 80 Мбайт /с

Характеристики винчестера определяют производительность всего ПК.

Интерфейс определяет способ взаимодействия жесткого диска с остальными компонентами компьютера. В 95 % современных ПК установлены жесткие диски с IDE-интерфейсом (интегрированный интерфейс электронных устройств). В остальных 5 % применяются устройства со SCSI-интерфейсом (интерфейс малых компьютерных систем). Устройства с IDE-интерфейсом подключаются непосредственно к материнской плате. Разновидности IDE-интерфейса:

1) Ultra ATA/133 – емкость 250 Гбайт

2) Ultra ATA/100 (Ultra ATA DMA mode 5) - скорость передачи данных 100Мбит/с. - появился в 2000 г.

Наиболее важный параметр жесткого диска скорость вращения – это число оборотов, которые совершают его пластины за одну минуту. Современные диски со скоростью вращения 7200 оборотов в минуту работают тише дисков предыдущего поколения со скоростью 5400 об/мин, но зато нагреваются больше. Поэтому выбор винчестера зависит от типа корпуса, в котором будет собран компьютер, т.е. сможет ли винчестер эффективно охлаждаться. Существует SCSI-диск с частотой вращения 10000 об/мин и даже – 15000 об/мин.

Надежность. Выпускаемые сегодня устройства имеют высокую надежность и обеспечивают бесперебойную работу на протяжении четырех и более лет.

Кэш-память. У всех жестких дисков имеется собственная оперативная память, которая предназначена для кратковременного хранения информации считываемой или записываемой на диск. Ее объем может составлять от 128 Кбайт до 2 Мбайт.

Время позиционирования. За это время головка чтения/записи жесткого диска перемещается с одной дорожки на другую. Время позиционирования тратится не только на перемещение головки к нужной дорожке, но и на ожидание подхода нужного сектора с данными – задержка считывания: чем выше скорость вращения, тем меньше задержка. Среднее время доступа равняется сумме времени позиционирования и задержки считывания.

Время доступа к информации для винчестера – очень важный параметр. Чем меньше время доступа, тем более высокая производительность компьютера может быть достигнута. Время доступа винчестера зависит от его емкости, скорости вращения и количества дисков. Время доступа колеблется в пределах от долей до двух десятков миллисекунд. Первый же накопитель на жестких дисках имел емкость всего 10 Мбайт (10485760 байт).

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

Информация в этих устройствах записывается на вращающихся дисках, покрытых магнитным материалом. Компьютер записывает на магнитные диски бит информации. Если надо записать несколько байт данных, все биты этих байтов записываются последовательно на одну дорожку. Дорожки образуют на магнитных дисках концентрические круги. Блок специальных магнитных головок перемещается по радиальной оси к центру или от центра диска, прочерчивая по поверхности диска воображаемые круги. Компьютер может произвольно устанавливать блок магнитных головок на любую дорожку диска, однако сами данные на дорожке просматриваются компьютером последовательно по мере вращения диска.

На компьютерах последних лет выпуска устанавливаются дисководы для дискет размером 3,5 дюйма (емкость 1,44 Мбайт), раньше были размером 5,25 дюйма. Для лучшей сохранности информации дискеты нельзя подвергать нагреву, располагать вблизи электромагнитных полей.

Дата добавления: 2014-01-06