Anatomie pevného disku

DEFINICE Pevný disk představuje primární nosič dat používaný k ukládání informací v počítačích. Nabízí toti...


DEFINICE
Pevný disk představuje primární nosič dat používaný k ukládání informací v
počítačích. Nabízí totiž výhodnou kombinaci vysoké kapacity s relativně rychlým
přístupem a nízkou cenou.
V dnešní době prakticky všechny počítače ukládají digitální údaje ve formě
zmagnetizovaných oblastí do zařízení, které se nazývá pevný disk, případně
harddisk (z angličtiny). Kromě počítačů se tento prvek používá i jinde např. v
MP3 přehrávačích, v hudebních nástrojích atd.
Pevný disk se skládá ze čtyř základních částí: z motoru, rotujících ploten,
otočného raménka s hlavičkou pro čtení a zápis na jeho konci a řídicí
elektroniky, která vše navzájem propojuje a zajišťuje komunikaci celého
zařízení s okolním světem.
Všechny pevné disky v zásadě fungují stejně: Informace jsou zakódovány a
zapsány na kruhovou rotující hliníkovou nebo skleněnou plotnu, která je
potažena magnetickým materiálem. Zápis provádí magnetická hlavička, která je
umístěna na konci raménka. Raménko je otočně uloženo tak, aby bylo možné
nastavit hlavičku na libovolnou část plotny. Stejná hlavička slouží také ke
čtení uložených údajů. Speciální software nebo firmware v diskové jednotce a v
počítači udržuje přehled o tom, kde jsou jednotlivé informace uloženy. Starší
diskové jednotky využívaly celou jednu stranu plotny včetně k ní patřící
hlavičky jako servomechanismus, který zajišťoval kalibraci a řídil otáčky
plotny a pohyb raménka. Díky pokroku v technologickém vývoji však už k tomu
dnes není ani zdaleka zapotřebí tolik prostoru.

Mechanika
Pamatujete si na doby, kdy se hudba nabízela na gramofonových deskách? Disková
jednotka pracuje na velmi podobném principu jako gramofon. Obě zařízení
obsahují motorek, který otáčí plotnou obsahující informace, a ty jsou
zapisovány nebo čteny pomocí speciálního zařízení, které je upevněno na konci
raménka pohybujícího se napříč diskem. Pevný disk počítače, kdysi s průměrem 14
palců nebo i více, dnes nemá větší průměr než 3,5 nebo 5,5 palce, a jednotky
používané v noteboocích a příručních zařízeních mají rozměry 2,5 ", 1,8 " nebo
dokonce pouze 1 palec. Pevné disky se otáčejí rychlostmi v rozmezí od přibližně
4 000 do 15 000 otáček za minutu a je pravděpodobné, že se tato hodnota v
budoucnosti ještě zvýší. Na rozdíl od gramofonové jehly, která byla ve fyzickém
kontaktu s drážkou desky, hlavičky pevného disku se rotujícího nosiče vůbec
nedotýkají, i když se k němu přibližují na velmi malou vzdálenost. Vždy je tu
však zachován vzduchový polštář, který hlavičky nadnáší.

Kapacita
Bezmála nejmenší v současnosti vyráběný pevný disk o průměru 3,5 palce pojme 10
GB dat, přičemž běžně se již dosahuje i hodnot až 100 GB. Výrobci pevných disků
mají dvě možnosti, jak zvyšovat kapacitu disku. Nejjednodušší je přidat další
plotnu spolu se samostatnou hlavičkou pro každou její stranu tak se postupovalo
až do celkového počtu asi 16 ploten. Druhá, obecnější možnost, je zvětšení
množství údajů, které jsou uloženy na jednotce plochy magnetického materiálu.
Druhá cesta je stále intenzivně zkoumána. IBM dnes disponuje disky, které uloží
25,7 GB na ploše čtverečního palce. Stejná firma dokonce předvedla technologie,
které dokáží zvýšit hustotu záznamu na čtyřnásobek.
Zcela první disková jednotka nesla označení RAMAC a pocházela od IBM. Světlo
světa spatřila v roce 1956 a se svými 50 plotnami o průměru 24 palců nabízela
kapacitu 5 MB. Její cena přitom činila 50 000 dolarů.
V roce 1980 měla 14palcová disková cartridge minipočítače kapacitu 5 až 10 MB.
Originální osobní počítač IBM PC v roce 1981 pevný disk nepodporoval. V době
uvedení operačního systému MS DOS verze 2 se objevily první diskové jednotky
pro osobní počítače používaly 5,25palcové plotny s kapacitou 5 nebo 10 MB a
posléze více než 40 MB dat. V roce 1990 byly osobní počítače běžně vybavovány
40MB diskovými jednotkami. O pět roků později měl typicky nový stolní počítač
pevný disk s kapacitou 1 nebo 2 GB. Dneska můžete koupit notebook s diskem o
kapacitě 30 GB a na trhu se nedávno objevily i 2,5palcové disky s kapacitou 48
GB. Přitom v pevném disku z roku 1956 stál megabajt 10 000 dolarů. V roce 1992
jsem za každý megabajt kapacity platil 3,75 dolaru a dnes za stejný megabajt
zaplatím půl centu.
V roce 1990 pak společnost IBM sestavila skupinu levných disků do prvního
systému RAID, který nabídl vyšší bezpečnost prostřednictvím ochrany proti
chybám.
Dokonce i v dnešním světě sítí specializovaných na ukládání dat (SAN, storage
area network) a úložných kapacit dostupných po internetu je stále základním
stavebním blokem samostatná magnetická disková jednotka.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.