Физические носители информации

файловый дефрагментация носитель Носитель информации (информационный носитель) — любой материальный объект, способный достаточно длительное время сохранять в своей структуре занесённую на него информацию. Носителем информации может быть любой объект, с которого возможно чтение имеющейся на нём информации.

В рамках работы нас интересуют электронные носители информации, являющиеся физическим объектом для хранения нефизических (электронных) данных.

Жесткий диск

Жёсткий диск (винчестер, HDD) — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. До сих пор является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

История

Первый жесткий диск IBM 350 Disk Storage Unit был представлен 4 сентября 1956 года. Он представлял собой шкаф шириной 1,5 м, высотой 1,7 м, толщиной 0,74 м и весил почти тонну. На его шпинделе было 50 дисков размером 24? (61 см), покрытых краской, в которой содержался ферромагнитный материал. Диски вращались со скоростью 1200 оборотов в минуту, а суммарный объем хранимой на них информации был равен 4,4 МБ.

В 1979 году Seagate создала первый диск формфактора 5,25? ST-506 объемом 5 МБ, и год спустя его запустили в производство. Еще через год была выпущена модель ST-412 объемом 10 Мб. Именно эти диски использовались в персональных компьютерах IBM PC/AT и IBM PC/XT.

В 1986 году введены стандарты SCSI, ATA (IDE).

В 2003 году введен последовательный интерфейс обмена данными SATA, который является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE).

Устройство

Основным компонентом жесткого диска являются одна или несколько пластин (их ещё называют платтеры), выполненных из алюминия или стекла, покрытые магнитным слоем — двусторонние магнитные пластины. Именно на этих пластинах и хранится вся информация, расположенная на жестком диске.

Диски закреплены на общей оси и вращаются с достаточно большой скоростью. Кроме того, в корпусе жесткого диска имеется блок магнитных головок, которые осуществляют чтение и запись с поверхностей дисков. Все головки соединены вместе и не могут двигаться раздельно, поэтому запись и чтение производятся сразу со всех поверхностей всех дисков одновременно.

С целью адресации пространства поверхности пластин диска делятся на дорожки — концентрические кольцевые области. Каждая дорожка делится на равные отрезки — секторы. Предполагается, что все дорожки в заданной зоне диска имеют одинаковое число секторов.

Цилиндр — совокупность дорожек, равноотстоящих от центра, на всех рабочих поверхностях пластин жёсткого диска. Номер головки задает используемую рабочую поверхность (то есть конкретную дорожку из цилиндра), а номер сектора — конкретный сектор на дорожке.

Преимущества HDD: низкая стоимость за 1ГБ, вследствие чего — более высокие объемы предоставляемой для хранения памяти.

Недостатки: имеются подвижные детали, что приводит к механическому износу и шуму, в процессе работы очень значимо влияние фрагментации, скорость доступа уступает современным носителям информации, энергопотребление выше, чем у флеш-памяти.