Накопители на жестких дисках

Накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестер относится к числу наиболее важных периферийных устройств ПК. Выход винчестера из строя может стать досадным финалом вашей напряженной и утомительной работы. На этом устройстве хранится вся информация, в том числе и архивная, которая в случае неисправности винчестера может быть безвозвратно потеряна. Вот почему к выбору НЖМД следует относиться очень серьезно.

Постоянное внедрение новых технологических решений позволило повысить надежность НЖМД и улучшить его показатели. Наравне с микропроцессором, винчестер — самое удивительное из устройств ПК, если сопоставить двухсоткилограммовый накопитель 80-х годов емкостью 29 Мбайт с современным бесшумным компактным устройством емкостью 120 Гбайт.

Название «жесткие диски» накопители получили в связи с основой носителей, представляющей жесткие металлические (или стеклянные) дискообразные пластины. Другое название — «винчестер» — более краткое, применяется наравне с первым и имеет отношение к накопителю емкостью 30 дорожек на 30 секторов. Это название полуавтоматической винтовки калибра 30/30 было попросту перенесено из оружейной сферы в компьютерную.

Устройства подобной конструкции были разработаны компанией IBM в 1956 году. В частности, в ЭВМ IBM-305 и RAMAC-650 впервые применялись устройства дисковой памяти с магнитными головками, плавающими на воздушной подушке над 50 металлическими пластинами с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 1200 об/мин. В 1957 году в ЭВМ IBM-350 RAMAC появилась дисковая память на алюминиевых дисках диаметром 61 см.

Привычный для современного пользователя облик винчестеры приобрели благодаря усилиям разработчиков во главе с предпринимателями Аланом Шугартом (Alan Shugart) и Финисом Коннером (Finis Conner). В результате деятельности коллектива (в дальнейшем компания ST — Seagate Technology) были выпущены первые НЖМД с формфактором 5,25 дюймов, а также разработан соответствующий интерфейс. Созданный ST в 1979 году дисковод с интерфейсом ST-506 (5 Мбайт форматированной емкости) считается первым устройством для ПК семейства IBM PC. В ПК IBM PC/XT в 1983 году был установлен накопитель с интерфейсом ST-412 (10 Мбайт форматированной емкости). На основе этих дисковых интерфейсов был разработан дисковый интерфейс ESDI (Enhanced Small Device Interface), а затем периферийный интерфейс IDE.

Винчестеры характеризуются следующими габаритными размерами (формфакторами): горизонтальными — свыше 1,8; 2,5; 3,5; 5,25 дюйма и вертикальными: Full Height 3,25; Half Height 1,63; Low Profile 1 дюйм. Кроме механики накопитель содержит корпус, разъемы и плату электроники.

Крышка корпуса винчестера предохраняет устройство от загрязнения, повреждений, полей электромагнитных излучений (ЭМИ). Под крышкой содержится очень точный (прецизионный) механизм, представленный современными технологиями, которые заимствованы из аэрокосмической отрасли и области точного приборостроения.

Крышка винчестера гарантирует устройству герметичность, но не вакуум. Внутри металлического корпуса вращается жестко закрепленный на оси шпиндельного двигателя диск, или пакет, собранный из нескольких дисковых пластин.

В накопителях данные записываются и считываются с дисков универсальными головками. Для каждой поверхности пластины предназначена собственная универсальная головка записи/считывания, которая стирает, читает и записывает. Головки записи/считывания винчестера механически объединены в один узел — блок головок. При выборе любой из головок они одновременно вдвигаются в пакет дисков.

Дисковые данные хранятся в дисковом адресном пространстве. Объем дискового пространства составляют емкости дисковых пластин. Система обращается к ним, а следовательно и к дисковому пространству с помощью команд, в которых указываются не адреса ячеек, а номера цилиндров, номера головок и секторов.

Таким образом, для обмена данными служит логическая структура диска — цилиндры, дорожки и секторы. Поверхность пакета дисков логически разделена на концентрические дорожки (треки) для записи данных. Все одноименные дорожки пластин можно условно пересечь цилиндрическими поверхностями, которые называются цилиндрами (cylinder).

Рис. 1. Схема винчестера

Быстродействие дисковода зависит от скорости вращения шпинделя, продольной и поперечной плотности записи и технологий, обеспечивающих точность записи/считывания информации с магнитного носителя. Наиболее конфликтным участком в этой цепочке является механическая связка магнитный диск и головка записи/считывания.

В качестве подложки, или основы диска винчестера применяются алюминиевые или стеклянные круглые полированные пластины с золотой, серебряной или никелевой металлизацией.

Внешний НЖМД — дополнительное устройство ПК, которое применяется для хранения и переноса данных благодаря высокой емкости, надежности, быстроте и удобству работы с ним. Существуют и другие решения, но, к примеру, автономное личное хранилище на базе дорогой подсистемы SCSI нельзя назвать удачной альтернативой устройствам подобного типа.

Внешние винчестеры, широко известные специалистам, обходятся дешевле любого из накопителей подобной емкости и быстродействия. Внешний винчестер можно подключить к любому ПК через стандартный порт без перезагрузки, установки драйверов и прочих неудобств, связанных с инсталляцией устройств.

Что касается скорости и удобства переноса больших объемов любых документов, то внешние НЖМД — лучший выбор, включая CD-RW-диски.