Hard Disk-ul - aplicație WD RE3 Sata

Hard disk -ul

Hard disk drive sau HDD este un dispozitiv electronic-mecanic pentru stocarea non-volatilă a datelor. Nici un alt periferic nu se apropie de utilitatea pe care o conferă hard-disc-ului, viteza, capacitatea şi facilităţile sale de instalare. În general hard discurile sunt utilizate ca suport de stocare extern principal pentru calculatoare personale, dar şi pentru anumite aparate electronice (DVD playere şi recordere, MP3 playere).

Structura hard-disk-ului

Hard-disk-urile au fost inventate în anii 1950. La început aveau ca mărime până la 20 inch în diametru şi puteau înmagazina doar câţiva megabytes. Iniţial au fost numite „fixed disks” sau „Winchesters” (un nume de cod folosit pentru un produs popular IBM). Mai târziu au fost numite hard-disk-uri pentru a le deosebi de „floppy disk-uri”. Hard-disk-ul are o placă tare (platan) care susţine mediul magnetic, în opoziţie cu un film flexibil din material plastic, folosit la benzile magnetice sau la floppy-disk-uri.

Un hard disc este format din:

• o placă electronică de control logic,

• un număr de platane (de obicei 2 sau 3), împărţite în piste şi sectoare,

• capete magnetice de citire/scriere (eng. read/write, R/W), de o parte şi de alta a platanelor, legate printr-un braţ metalic numit actuator,

• un sistem electro-mecanic de blocare a capetelor pe pista de stop (engl. landing zone) atunci când discul e oprit

• şi un motor electric pas-cu-pas.

Unitatea de hard disc are câte un cap de citire/scriere pentru fiecare faţă a platanelor; toate capetele sunt montate pe un mecanism special care asigură deplasarea lor pe orizontală. Capetele sunt deplasate înainte şi înapoi simultan pe suprafeţele platanelor; ele nu se pot deplasa independent unul de celălalt deoarece sunt montate pe acelaşi suport. Datele sunt stocate pe suprafaţa platanului în sectoare şi în piste. Pistele sunt cercuri concentrice, iar sectoarele sunt arcuri de cerc (subdiviziuni ale pistelor).

Componentele hard disk-ului

Funcţionare

Fiecare platan are doua feţe şi este divizat într-un număr de piste, fiecare pistă fiind divizată în sectoare. Platanele sunt astfel aranjate încât pista 0 de la platanul 1 să fie situată exact deasupra pistei 0 de la platanul 2 şi 3. Pentru a accesa o pistă oarecare pe unul din platane, braţul care susţine capetele va muta capetele spre acea pistă. Deoarece această metodă necesită doar un singur mecanism de poziţionare, simplifică design-ul şi coboară preţul. Totuşi, pentru a accesa o singură pistă, trebuiesc mutate toate capetele. Deci, pentru a citi date de pe pista 1 de pe platanul 1, apoi pista 50 pe platanul 3 si apoi iar pe pista 1 dar de pe al treilea platan, întregul braţ cu capete trebuie mutat de doua ori. (Eventual s-ar putea şi numai cu o mutare, dacă pista 1 / platanul 1 şi pista 1 / platanul 3 se citesc simultan, şi abia apoi se sare la pista 50.) Pentru a muta un braţ trebuie un timp semnificativ, comparativ cu timpul de transfer. Pentru a minimiza mutările trebuie împiedicată împraştierea datelor pe mai multe piste. O metodă de a optimiza timpul de acces este ca un grup de date care sunt accesate secvenţial să fie scrise toate pe o singura pistă. Dacă datele nu încap pe o singură pistă, atunci se continuă scrierea pe aceeaşi pistă, dar pe un platan diferit. Prin aceasta metodă, braţul nu mai trebuie să execute aşa multe mişcări. Doar trebuie să fie selectat capul de citire/scriere cel mai apropiat. Selectarea capetelor se face electronic şi de aceea ea este mult mai rapidă decât mişcarea fizică a braţului cu capete între piste. Se mai foloseşte termenul de cilindru pentru a descrie multiplele platane suprapuse. Un cilindru se referă la toate pistele care au acelaşi număr de pistă, dar care sunt localizate pe diferite platane.

Există trei criterii ce caracterizează performanţa unui hard-disk:

• Rata de transfer – numărul de biţi pe secundă pe care un hard-disk îi poate transmite Unităţii centrale de prelucrare (UCP). Ratele obişnuite de transfer sunt între 5 şi 40 de megabytes/sec.

• Timpul de acces – timpul considerat de la cererea unui fişier de către CPU până la primirea primului bit din acel fişier. Un timp de acces obişnuit este intre 10 şi 20 de milisecunde.

• Capacitatea – numărul de biţi pe care îi poate stoca un hard-disk. În momentul actual există hard-disk-uri ce stochează până la 1TB!