Οι σκληροί δίσκοι είναι συσκευές αποθήκευσης δεδομένων. Η αποθήκευση γίνεται με μαγνητικό τρόπο (με μικροσκοπικά «μαγνητάκια») και είναι μόνιμη (δηλαδή σβήνεται όταν εμείς θελήσουμε) και τυχαίας προσπέλασης (δηλαδή γράφουμε και σβήνουμε όπου θέλουμε).
Ο πρώτος εμφανίστηκε το 1956 και από τότε έχουν βελτιωθεί πάρα πολλά …όχι όμως και η βασική αρχή λειτουργίας.
· Το 1956 η χωρητικότητα του 1ου σκληρού δίσκου ήταν 3,75 ΜΒ(σήμερα εμφανίστηκαν και 3 ΤΒ).
· Το μέγεθός του ήταν …2 φορές ενός μεγάλου ψυγείου!! (σήμερα όσο το μισό μιας τράπουλας).
· Στοίχιζε 15.000$ ανά ΜΒ …σήμερα 0.0001$
· Ο μέσος χρόνος προσπέλασης ήταν …μερικές χιλιάδες δευτερόλεπτα (σήμερα λιγότερο από 0,1sec)
Λίγη Τεχνολογία…
Οι δίσκοι στο εσωτερικό περιστρέφονται ενώ η κεφαλή κινείται από το εσωτερικό προς το εξωτερικό μέρος των δίσκων κι αντίστροφα. Κάτω από την κεφαλή δημιουργείται μαγνητικό πεδίο που μαγνητίζει την επιφάνεια των δίσκων. Εννοείται πως για κάθε bit, η μαγνητισμένη επιφάνεια είναι μικροσκοπική. Επίσης ξέρουμε πως ένας μαγνήτης έχει 2 πόλους (βόρειο και νότιο), άρα για κάθε bit (που έχει 2 τιμές – ή 0 ή 1), ανάλογα με την τιμή του μαγνητίζουμε με την κατάλληλη φορά…
Η επιφάνεια των δίσκων (συνήθως από αλουμίνιο) έχει ένα πολύ λεπτό στρώμα με «μαγνητάκια» πάχους 10-20nm (όταν πχ. μια σελίδα χαρτιού έχει πάχος 70.000-180.000 nm !!!)
Για κάθε δίσκο υπάρχουν 2 κεφαλές (και από πάνω και από κάτω), αφού είναι μαγνητισμένος κι από τις 2 πλευρές. Έχει τεράστια σημασία η τεχνολογία των κεφαλών, ειδικά αν σκεφτούμε ότι στην ίδια επιφάνεια γράφονται όλο και περισσότερα δεδομένα… Σήμερα οι κεφαλές από εκεί που έγραφαν οριζόντια τα bit, τα γράφουν κάθετα! (για να γλιτώσουν επιφάνεια στο δίσκο).
Επίσης έχουμε διαφορετικές κεφαλές για την εγγραφή και την ανάγνωση των δεδομένων.
Τέλος οι κεφαλές δεν ακουμπούν την επιφάνεια ΚΑΙ ΟΥΤΕ ΠΡΕΠΕΙ ΠΟΤΕ ΝΑ ΤΗΝ ΑΚΟΥΜΠΗΣΟΥΝ (για αυτό θέλει προσοχή στη μετακίνησή των σκληρών δίσκων), γιατί σε συνδυασμό με την ταχύτητα περιστροφής των δίσκων, η καταστροφή είναι τεράστια!! Για τον ίδιο λόγο απαγορεύεται να υπάρχει σκόνη μέσα στο δίσκο, γιατί η σύγκρουση πάλι με την κεφαλή θα προκαλούσε πάλι άσχημα αποτελέσματα (για αυτό τον λόγο απαγορεύεται να ανοιχθεί ο δίσκος και χάνεται κι η εγγύηση). Οι κινήσεις των κεφαλών είναι τόσο απότομες που σήμερα γίνεται με επιταχύνσεις 550 Gs (G είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας 9,81m/sec2 ).
Ταχύτητες;
Βασικά ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες ταχύτητας είναι η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου πχ. 5400 rpm, 7200 rpm, 10.000 rpm κλπ. (rpm=rounds per minute δηλαδή στροφές ανά λεπτό). Όσο πιο μεγάλη είναι η ταχύτητα περιστροφής τόσο πιο γρήγορος είναι και ο δίσκος (αφού κάτω από την κεφαλή περνούν περισσότερες φορές τα δεδομένα …). Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι το Access time, δηλαδή ο χρόνος που χρειάζεται η κεφαλή να βρεί και να αρχίσει να διαβάζει τα δεδομένα που ζητήσαμε. Seek time, είναι ο χρόνος αναζήτησης του τόπου όπου βρίσκονται τα δεδομένα (είναι υποσύνολο του access time). Όσο πιο μικροί είναι αυτοί οι χρόνοι τόσο πιο γρήγορος είναι ο δίσκος.
Από εκεί και πέρα βασικός παράγοντας είναι και η τεχνολογία (SATA, SATA 2, SATA 3…) και το μέγεθος μιας προσωρινής μνήμης (buffer) που έχουν όλοι οι δίσκοι, όπου μεγαλύτερο είναι και καλύτερο.
Το μέλλον;
Το μέλλον είναι …οι δίσκοι SSD (Solid State Disks, Δίσκοι «Σταθερής» Κατάστασης), δηλαδή δίσκοι που έχουν βάση λειτουργίας ίδια με αυτήν των Flash drives (απλά μεγαλύτερης χωρητικότητας και με βύσματα SATA αντί USB κλπ.). Το μέλλον είναι εκεί γιατί οι ταχύτητες είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερες και γιατί η απουσία μηχανικών μερών (κινητήρες περιστροφής των δίσκων, της κεφαλής …), τους κάνουν πολύ πιο απλούς κατασκευαστικά και με πολύ λιγότερα προβλήματα λειτουργίας… Προς το παρόν όμως είναι πανάκριβοι :-(
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου