Investete n oameni

Universitatea Constantin BrncoveanuFacultatea de Management Marketing n Afaceri EconomiceSpecializarea Administraie Public

Anul I

Referat

Student: Vasiloiu Laureniu-FilipHard-disk-ul servete drept memorie non-volatil, mediu de stocare pentru documentele, fiierele sau aplicaiile utilizatorului.

n 1954 IBM a inventat primul hard-disk cu o capacitate, extraordinar pentru acea perioad, de 5MB mprit pe 24 de platane.

Cu 25 de ani mai trziu cunoscutul productor de HDD-uri, Seagate introduce pe pia primul HDD pentru calculatoare personale, capabil sa nmagazineze pn la 40 MB, ajungnd la rate de transfer de 625KBps folosind modul de codare MFM (Modified Frequency Modulation).

Acest mod de codare era folosit de vechile FDD-uri (floppy disk drive) sau sisteme de nmagazinare de date. Este destul de greu de crezut ca daca in anul 1980, spaiu de 100 MB pe hard-disk era considerat foarte generos n timp ce n zilele noastre ar fi cu totul nefolositor chiar i numai pentru sistemul de operare.

Construcia HDD-uluiDenumirea hard-disk(disc rigid) arat de fapt proprietatea fizic a discurilor din interiorul carcasei.

Aceste discuri se numesc platane i sunt compuse dintr-un substrat i un mediu magnetic. Substratul sau materialul de baza din care este fcut platanul trebuie, prin natura lui s fie un material non-magnetic capabil s fie prelucrat n forme foarte subiri (grosimea acestor platane este de ordinul milimetrilor sau chiar mai mici).

Astfel, materialele alese pentru realizarea platanelor sunt aluminiul sau o mixtur ntre sticl i un material ceramic. Pentru a permite stocarea datelor, ambele pri ale platanului sunt acoperite cu un strat foarte subire de material cu proprieti magnetice foarte bune (o pelicul de oxid magnetic) sau, mai recent, cu un strat metalizat foarte subire.

Platanul-este de fapt suportul magnetic pe care se stocheaz datele. Dimensiunile (diametrul) acestuia pot fi de 3.5 sau 5.25, cele mai ntlnite fiind de 3.5.

Materialul de baza din care sunt fcute aceste platane, este sticla deoarece este foarte maleabila uor de finisat la dimensiuni mici si rezistenta (in ciuda dimensiunilor extrem de mici) la forele fizice care acioneaz asupra sa n momentul funcionrii.

Interiorul hard-disk-ului trebuie ferit de aciunea prafului, presiunea constant a aerului din interior fiind pstrat cu ajutorul unor filtre. Platanele sunt complet izolate fiind meninute ntr-un vacuum parial.

De regul, exist dou sau trei platane aezate unul peste altul i fixate de un ax ce rotete tot ansamblul de platane la mii de rotaii pe minut (4000-10000 Rpm). ntre platane exista spaiu, ele nefiind lipite, tocmai pentru a permite capului de citire/scriere (montat pe braul ce l antreneaz) sa se deplaseze pe toata limea platanului.

Din aceast cauz, o singur particul de praf ar fi de ajuns pentru a se realiza contactul ntre capul de citire/scriere i suprafaa magnetica a platanului ducnd la zgrierea irecuperabil a acestuia, compromind astfel datele aflate n acea zon.

Controllerul de disc-acest controller se ocupa de tot mecanismul din interiorul hdd-ului: de capetele de citire, de viteza de rotaie a platanelor sau de remprosptarea memoriei tampon.

Capul citire-scriere reprezint translatorul, cel care prelucreaz informaia de pe platane, aa cum se afla ea in format digital si o transfera la controllerul de disk.

De aici, aceasta sub form de date ajunge la procesor i mai departe. Exist cate un cap de citire/scriere pentru fiecare din prile platanului acestea fiind acionate simultan, prin intermediul unui modul electro-magnetic, de ctre braul de micare n vrful cruia se afl.

Capetele sunt concepute s ating discul numai cnd platanele s-au oprit iar parcarea lor nu se face oriunde, ci ntr-o zona special numit LZ (Landing Zone).

Structura datelor pe discCnd un disc este supus unei formatri n profunzime, suprafaa este mprit n piste i sectoare. Pistele sunt cercuri concentrice pe fiecare parte a platanelor, n jurul axului care nvrte platanele. Pistele, egal distanate de axul platanului de pe fiecare parte a platanului i de pe toate platanele, sunt grupate n cilindri care sunt subdivizate la rndul lor n sectoare a cate 512 bii fiecare.

Conceptul de cilindru este important din moment ce informaia de pe cilindru a unor platane diferite este citit fr micarea capului de citire/scriere.

PerformaneUn hard-disk lent influeneaz cel mai mult, fa de orice alt dispozitiv, performanele unui calculator. Un hard lent este n stare sa umbreasc un procesor puternic n timp ce viteza efectiv a hard-disk-ului este dictat de un numr de factori.

Viteza de rotaieDintre caracteristicile principale pe care le are HDD-ul cea mai important este viteza de rotaie (RPM).

Viteza de rotaie este foarte important pentru c de ea depinde viteza de acces la datele de pe platane i tot de ea depinde i rata de transfer a informaiei. Aadar, cu cat viteza de rotaie este mai mare cu att capul de citire/scriere se deplaseaz mai repede i mult mai multe date ajung s fie citite/scrise.

S nu uitam, s inem cont de faptul ca viteza de rotaie a platanelor este constant.

Viteza de rotaie, care a fost meninut o vreme la hard-urile EIDE mai vechi, era pn la 5400 RPM iar a hard-urilor SCSI era de 7200 RPM.

n timp aceast vitez a tot crescut, atingnd acum limitele de 7200RPM (pentru HDD-urile IDE) i pn la 12000 RPM (pentru cele SCSI).

Tipul interfeeiLa alegerea unei uniti hard avem n vedere dou variante: IDE sau SCSI (dup tipul interfeei folosite).

IDE (Integrate Drive Electronics) este interfaa cea mai utilizata la ora actual i totodat i cea mai ieftin. Controller-ul pentru astfel de uniti este integrat pe placa de baz, ceea ce nu necesit achiziionarea unei plci suplimentare. Dezavantajul major al acestui tip de interfa const n faptul c este foarte lent i ncarc procesorul.

O variant mbuntit a IDE este EIDE (Enhanced IDE) care utilizeaz magistrala pe 32 bii, ofer rate mai bune de transfer i DMA (Direct Memory Access) n unele uniti. O magistral IDE suport doar dou uniti - un master i un slave.

Ratele maxime de transfer pentru unitile EIDE pot ajunge pn la 100 MB/s i chiar mai mult.

SCSI (Small Computer System Interface) este n schimb mai rapid, oferind rate de transfer ncepnd cu 10 MB/s-SCSI2 i pn la 80 MB/s-Wide Ultra-2 SCSI.

Avantajul interfeelor SCSi este c permit conectarea de pn la 7 i chiar pn la 14 dispozitive pe acelai controller i o lungime maxim a cablului de pn la12 metri.

CacheMemoria tampon (cache) deinut de fiecare unitate permite o vitez de acces, mai mare la date. Datele care au mai fost accesate sunt depuse n memoria tampon, iar n momentul n care se ncearc un nou acces, ele sunt obinute direct din cache, cu ct mai mare este memoria cache, cu att mai bun este performant. Pentru o unitate cu capacitate sub 1 GB, un tampon de 128 KB ar trebui s fie destul, n timp ce pentru hard-disk-uri mai mari dimensiunea memoriei tampon ar trebui s fie 512 i chiar1.024 KB.

Latenta(Timpul de acces)Latenta total include timpul de acces i latenta de rotaie. Timpul de acces reprezint timpul mediu exprimat n milisecunde n care capul de citire/scriere ajunge la sectorul pe care trebuie s l scrie/citeasc, acesta fiind calculat din momentul n care sistemul a emis cererea.

Latenta reprezint timpul mediu n care sectorul vizat spre citire ajunge sub capul de citire/scriere.

Rata de transferRata de transfer a hdd-ului reprezint viteza la care datele sunt transferate ctre sau dinspre suportul media (ne referim aici la platan).

n general aceasta este calculat n MegaBytes pe secund (MBps). Hard-disk-urile moderne au rate de transfer ce cresc o dat cu deprtarea de axul platanului.

Caracteristicile legate de densitatea pe platanul hard-disk-ului sunt: numrul de piste pe inch (Track Per Inch-TPI) i bii pe inch (Bits Per Inch-BPI). Pista reprezint un inel cu centrul pe axul platanului. Tpi bpi dtr

Reprezint numrul de piste care acoper o suprafa in inch data (1200 TPI-1200 de piste pe un inch ptrat).Reprezint ci bii se pot scrie pe o suprafa de disk de un inch.(Data Transfer Rate) - rata de transfer a informaiei intre controllerul IDE i procesor.

n zilele noastre hdd-urile cele mai performante au ajuns la un timp de acces de 7ms i o latenta medie de 3ms, n timp ce rata de transfer se apropie foarte mult de 20MB/sec.

Pagin 6