Жесткие диски

Рис 6. Внешний вид жесткого диска

Наличие в персональном компьютере жесткого диска стало стандартом начиная с модели IBM XT. Вид жесткого диска представлен на рис.6. Жесткий диск представляет собой несколько металлических или керамических дисков размещенных на одной оси и заключенные в герметичный корпус. Ось приводится в движение специальным двигателем. Поверхности дисков покрыты магнитночувствительным слоем.

Второй основной частью накопителя являются головки чтения-записи, причем каждая из поверхностей дисков имеет свою головку, которая находится на некотором расстоянии от поверхности диска. Все головки чтения-записи находятся на специальном приводе - позиционере.

Рис 6.1. Вид жесткого диска в разрезе

При подготовке устройства к работе на поверхности его дисков наносятся зоны остаточной намагниченности в форме концентрических окружностей, называемые магнитными дорожками. Совокупность таких дорожек, расположенных друг под другом на всех рабочих поверхностях дисков, называется цилиндром. Все магнитные дорожки разбиты на дуги - так называемые сектора. Сектор является одной из основных единиц записи информации. Процесс чтения или записи информации на жестком диске напоминает работу проигрывателя грампластинок. К вращающейся поверхности диска подводится позиционер, который при помощи магнитной разметки диска точно позиционируется на нужную для работы дорожку. Запись данных осуществляется путем преобразование цифровой информации (нуль или единица) в переменный электрический ток, который подается на головку чтения-записи создавая переменное магнитное поле. Под воздействием этого магнитного поля, собственные магнитные поля секторов ориентируются в соответствии с его направлением.

Управление позиционером, стабилизацией головок записи-чтения и скорости вращения дисков и осуществляет контроллер дисководов. Контроллер выполняется в виде платы расширения и позволяет установить и обслуживать в системе 4 жестких диска и 2 дисковода гибких дисков. В настоящее время выпускаются материнские платы со встроенным контроллером. Для обеспечения информационной, электрической и конструктивной совместимости между жесткими дисками и остальной системой используется специальный интерфейс обмена информацией. В настоящее время наиболее распространены три стандарта: ESDI (Enhanced Small Device Interface); EIDE (Enhanced Integrated Drive Interface); SCSI (Small Computer System Interface).

Рассмотрим основные характеристики современных жестких дисков. Число дисков в устройстве колеблется от 2 до 7. Чем выше скорость вращения дисков, тем меньше время доступа к информации (9-40 мс.). Скорость вращения жестких дисков в зависимости от модели винчестера составляет от 3 600 до 15 000 оборотов в минуту. На плотности хранения информации существенно сказывается расстояние от головки до поверхности диска, которое в современных устройствах составляет 0,07 -1,2 мкм. Информационная емкость винчестеров сегодня колеблется от 1 до 200 Гбайт. Основные производители: Seagate, Western Digital, Conner, Fujitsu, Maxtor.

В последнее время получили широкое распространение сменные жесткие диски. Среди них лидирующее место занимают устройства типа Zip фирмы SyQuest. К компьютеру подключается специальный ”карман” для сменных дисков, а сам диск имеет вид кассеты с пластмассовым корпусом.