Dysk HDD – co to?

Dysk HDD, nazywany popularnie dyskiem twardym (z angielskiego: Hard Disc Drive) to rodzaj pamięci masowej, w której do przechowywania danych wykorzystuje się nośnik magnetyczny.

Działanie dysku twardego opiera się na ruchomych głowicach, umieszczonych na ramieniu pozycjonującym, które, przesuwając się nad wirującymi dyskami (talerzami) magnetycznymi, umożliwiają zapis i odczyt danych.

Przeciętny dysk twardy składa się z dwóch lub trzech dwustronnych talerzy, na których przechowywane są dane. Wszystkie głowice zamontowane są na jednym wózku, po jednej z każdej strony talerza dysku. Dlatego też głowice są od siebie zależne, poruszają się jednocześnie nad powierzchnią talerzy. Dane na dysku twardym zapisywane są w formie ścieżek i sektorów. Ścieżkę tworzą informacje zawarte w koncentrycznym okręgu na talerzu dysku. Okręg ten dzieli się na sektory o wielkości 512 bajtów każdy.hdd

 Dyski twarde są znacznie szybsze od dysków elastycznych – dyskietek. Prędkość obrotowa talerzy dyskietek wynosi około 300 obrotów na minutę, podczas gdy przeciętna prędkość obrotowa talerzy w dyskach HDD wynosi obecnie 7200 obrotów na minutę.

W normalnie pracującym, nieuszkodzonym dysku twardym, dzięki cieniutkiej poduszce powietrznej, głowice poruszają się tuż nad lub pod obracającymi się talerzami, nie dotykając ich. Dopiero po wyłączeniu zasilania, głowice „parkują” na nieruchomych już dyskach.

Naruszenie poduszki powietrznej między głowicami a talerzami, na przykład w wyniku wstrząsu czy upadku, może spowodować poważne (niekiedy nawet nieodwracalne) uszkodzenie dysku.

Do najważniejszych parametrów dysków twardych zaliczamy: pojemność, wydajność (szybkość transmisji danych, średni czas wyszukiwania ścieżek, średni czas dostępu do danych), prędkość obrotową dysków magnetycznych, interfejs, poziom zabezpieczeń przeciwwstrząsowych oraz niezawodność, czyli średni czas bezawaryjnej pracy (MTBF).

Krótka historia dysków HDD

Pierwszy magnetyczny nośnik danych był dziełem koncernu IBM. Powstał w 1956 roku, miał pojemność 5 MB i zajmował cały pokój.

W roku 1965 skonstruowano pierwszy dysk jednotalerzowy. Taki pojedynczy talerz miał pojemność 1 MB i, w porównaniu do modelu sprzed 9 lat, był naprawdę niewielki – mieścił się bowiem w walizce.

Lata 80. przyniosły wielki przełom – pojemność dysków twardych mogła już przekroczyć 1 GB, ich rozmiary wciąż jednak byłyby nie do pomyślenia dla człowieka XXI wieku.

Postęp w dziedzinie miniaturyzacji dysków twardych dokonał się 3 lata później za sprawą modelu RO352 wyprodukowanego przez niewielką firmę Rodime. RO352 nie mógł co prawda pochwalić się dużą pojemnością – oferował swoim użytkownikom przestrzeń zaledwie 10 MB – ale jego wielkość nie przyprawiała już o zawrót głowy.

Pod koniec lat 80. pojawił się pierwszy dysk formatu 2,5 cala. Nośnik wyprodukowany przez PrairieTek miał pojemność 20 MB.

Wreszcie, w roku 1997, firma Seagate wypuściła na rynek (choć tylko nieliczni mogli sobie na niego pozwolić) pierwszy dysk 3,5 cala o pojemności 9,1 GB i bardzo dużej, jak na tamte czasy, prędkości wirowania talerzy – 10.000 RPM.

Pierwsze dziesięciolecie XXI wieku należało do marki Hitachi, która w 2005 roku wyprodukowała dysk o pojemności 500 GB, a w roku 2007 – pierwszy dysk 3,5 cala o pojemności 1 TB. W 2009 producent Western Digital podwoił ten wynik, oferując nośniki o pojemności 2 TB.

Obecnie największa, proponowana przez producentów, pojemność dysku twardego wynosi 8 TB (choć, ze względu na wysoką ceną, modele o tej pojemności nie są jeszcze powszechnie wykorzystywane).

Przewiduje się jednak, że w ciągu najbliższej dekady, rozmiar twardych dysków może sięgnąć nawet 60 TB.

 

Budowa dysku twardego

Na dysk twardy składają się następujące elementy:

hermetyczna obudowa – jej zadaniem jest ochrona mechanicznych i elektronicznych części dysku przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz zanieczyszczeniami (warto w tym miejscu wspomnieć, że twardy dysk jest urządzeniem niezwykle precyzyjnym i nawet najmniejsza cząsteczka kurzu może doprowadzić do powstania poważnych uszkodzeń. Stąd też absolutnie nie poleca się otwierania i naprawy dysku w warunkach domowych).

elektronika – elementy elektroniczne kontrolują działanie głowicy oraz odczyt i zapis danych

mechanika – elementy mechaniczne umożliwiają szybkie przesuwanie głowicy nad wybrane miejsce na dysku

nośnik magnetyczny – funkcję nośnika magnetycznego pełnią ruchome talerze, wykonane najczęściej z lekkich stopów aluminium

 

Podstawowe zalety i wady dysków HDD

Zalety dysków HDD:

1. Duża pojemność

2. Bardzo dobry stosunek ceny do pojemności

3. Względnie wysoka szybkość

4. Powszechna dostępność

 

Wady dysków HDD:

1. Stosunkowo duża awaryjność

2. Niska odporność na wstrząsy, uderzenia i inne uszkodzenia mechaniczne

3. Hałaśliwość

4. Duża emisja ciepła

5. Wysoki pobór energii (w porównaniu do dostępnych na rynku dysków SSD)

Przyszłość dysków twardych oraz przechowywania danych według Prawa Krydera

Tak zwane Prawo Krydera (sformułowane w 2005 roku przez wicedyrektora działu badań w firmie Seagate) zakłada, że co 18 miesięcy pojemność dysków magnetycznych zwiększa się dwukrotnie. Koszty przechowywania danych w tym samym czasie maleją o 50 %.

W świetle twierdzenia Krydera oraz na podstawie własnych obserwacji możemy chyba śmiało założyć. że w najbliższym czasie trend taki się utrzyma i już za kilka lat każdy domowy komputer będzie mógł pomieścić ilości danych, o których do tej pory nam się nawet nie śniło.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *