Жесткий диск - конструкция, назначение, характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа по аппаратному обеспечению на тему

"Жесткий диск, конструкция, назначение, характеристики"

Сдал:

Учащаяся 2 курса, группы № 21

Шерякова Анна.

Принял:

Соловьева Алевтина Леонидовна.

Г. Великие Луки - 2010 - 2011 гг.

Содержание

Введение

Жесткий диск, физическое устройство

Назначение жесткого диска

Характеристики

Введение

Устройство для хранения информации на основе вращающегося магнитного диска было разработано фирмой IBM в самом начале 70-х годов. Этот громоздкий 14-дюймовый диск позволял записать 30 дорожек по 30 секторов в каждой из них; обозначение диска 30/30 напоминало название широко распространенной модели ружья фирмы Winchester, в результате чего в английском языке для обозначения дисковых устройств с несъемными дисками стали широко применять слово Winchester. В 1973 году фирма IBM создала первый накопитель с несколькими дисками емкостью 140 Мб, который продавался по цене $8600, а в 1980 году они создали первый жесткий диск ёмкостью более 1 Гб, весил он 250 кг, цена 14,5 тыс. долларов.

При разработке первой модели компьютера IBM PC в нем не был предусмотрен встроенный винчестер, однако уже в следующей модели он был установлен (20 Мб). В компьютере PC AT винчестер уже являлся основным средством повышения эффективности компьютера - пользователям не требовалось больше загружать операционную систему с дискет и искать каждый раз новую дискету при начале работы с какой-либо программой. Возможность хранения на встроенном диске больших объемов данных и программ значительно расширила диапазон использования персональных компьютеров.

Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство

жесткий диск компьютер файл

Жесткий диск - это съемный носитель информации, на котором находятся все документы и файлы вашего компьютера.

На корпусе жесткого диска имеются несколько разъемов, предназначенных для обеспечения взаимодействия жесткого диска с другими компонентами системного блока. Внутри корпуса винчестера размещаются элементы необходимые для работы винчестера:

F носитель информации, который представляет собой жесткий диск;

F устройство считывания/записи информации;

F нередко, интерфейсную часть, называемую контроллером жесткого диска.

Внутри корпуса находится электродвигатель, на оси которого расположены несколько дисков. Диски изготовлены из стекла или алюминия и покрыты ферромагнитным слоем. Каждый диск разбит на цилиндры и секторы. Между дисками находится магнитная головка, которая записывает и считывает информацию. Информация записывается в области свободных секторов. Запись начинается с внешней дорожки, которая называется «нулевой».

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию. Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры. Однако воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности устройства. Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. Габаритные размеры характеризуются форм - фактором, который указывает горизонтальный и вертикальный размер корпуса. Различают горизонтальные размеры: 1,8 дюйма, 2,5 дюйма, 3,5 дюйма, 5,25 дюйма.

Плата электроники предназначена для управления работой механически подвижных частей устройства и для формирования электрических импульсов при чтении/записи информации. Плата электроники представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, буферной памятью, устройствами ввода/вывода и прочими атрибутами. На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек.

Назначения

Жесткие диски условно можно разделить на четыре типа: внешние, диски для настольных компьютеров, для ноутбуков и для серверов. Каждый тип обладает конструктивными особенностями, делающими его применение наиболее целесообразным в определенных случаях.

Жесткие диски для настольных компьютеров традиционно изготовляются размером 3,5, имеют скорость вращения 5400 или 7200 об/мин и интерфейс подключения IDE или SATA.

Жесткие диски для серверов имеют более высокую скорость вращения (до 15000 об/м). Для подключения в них используются различные модификации параллельного (SCSI) или последовательного (SATA, SAS) интерфейсов. Так как эти диски применяются в системах, требующих повышенной надежности хранения информации, они имеют более высокое качество изготовления и время безотказного функционирования, превышающее 1000000 часов наработки на отказ.

До недавнего времени жесткие диски для серверов имели ширину 3,5 дюйма. Сегодня стали появляться 2,5-дюймовые модели. Использование таких накопителей позволит уменьшить размеры серверов и снизить их энергопотребление.

Портативные внешние жесткие диски позволяют практически полностью решить проблемы, связанные с транспортировкой объемных файлов, будь то видеофильмы, издательские или дизайнерские материалы или большие музыкальные архивы. Такой мобильный носитель состоит из 2,5 или 3,5-жесткого диска и контроллера для подключения к требуемому порту. Контролеры, в свою очередь, могут подключаться к компьютеру через интерфейс USB 2.0 или FireWire (1394). Устройство имеет компактные габариты и небольшой вес, что позволяет носить его в сумке или даже во внутреннем кармане пиджака.

Стационарные внешние жесткие диски могут состоять из одного или нескольких накопителей, они могут иметь достаточно большие вес и размеры, для их работы может потребоваться отдельное питание, но при этом они позволяют хранить большой объем информации.

Жесткие диски для ноутбуков имеют размер 2,5 и 1,8 дюймов, скорость вращения 4200 или 5400 об/мин. Следует отметить, что из-за конструктивных особенностей, тепловыделение и уровень шума жестких дисков такого типа существенно ниже, чем у винчестеров, используемых для настольных компьютеров и серверов. Покупая внешние винчестеры и жесткие диски для ноутбуков, следует особенно обратить внимание на ударостойкость.

Характеристики

Основные характеристики жестокого диска - это его размер, интерфейс, ёмкость, скорость передачи данных, надежность и уровень шума.

Объем винчестера в современных компьютерах достиг очень больших цифр и в среднем уже превышает 160Гб. В 2007г. корпорация Hitachi представляет накопитель емкостью 1Тб (1Тб=1024Гб). 160 - 200 Гб чаще всего вполне достаточно, кроме того, наличие небольшого объема постепенно приучает к хорошему стилю работы на компьютере, ввиду того, что пользователь постоянно следит за своими данными, регулярно производит очистку жесткого диска и позволяет не запутаться в них.

Интерфейсом жесткого диска называют совокупность, состоящую из линий связи, сигналов, передаваемых по этим линиям и технических средств и правил, на основе которых поддерживается эта связь. В настоящее время, в винчестерах чаще всего применяются такие интерфейсы как ATA (или IDE), Serial ATA (SATA и SATA II), SCSI, USB и FireWire.

Размер жесткого диска колеблется, как правило, от 0,8 до 3,5 дюймов. В настольных компьютерах используются диски размером 3,5 дюйма, в ноутбуках - 2,5 дюйма. Жесткие диски размером 1,0 и 1,8 дюймов используются в аудио и видео плеерах, а размером 0,8 дюймов - в мобильных телефонах. Размер жесткого диска также принято называть форм-фактором.

Скорость передачи. При выборе жесткого диска также следует обратить внимание на скорость вращения шпинделя. Шпиндель - это основание, на котором вращается жесткий диск. Чем больше этот показатель, тем выше скорость передачи данных. Для ноутбуков прекрасно подойдут винчестеры со скоростями 4200, 5400 и 7200 оборотов в минуту, а для настольных компьютеров - со скоростями 7200 и 10000 оборотов.

Уровень шума является эргономическим показателем. Однако, он также, является и некоторым показателем сбалансированности механической конструкции, т.к. шум в виде треска - есть не что иное, как звук ударов позиционера шагового или линейного механизма, а, даже микро-удары и вибрация так не желательны для накопителей и приводят к более быстрому их износу.

Надежность. Время произвольного доступа - среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра -- от 2,5 до 16 миллисекунд.

Размещено на Allbest.ru