накопитель на жестком диске плотность записи Способы кодирования данных Частотная модуляция Форматирование дисков Зонная запись Форматирование высокого уровня Температурная нестабильность Характеристики накопителей Парковка головок Интерфейсы накопителей на жестких дисках Кабели питания

Average Linear Read/Write Speed — средняя скорость линейного чтения/за­писи данных. При диагностике обычно приходится иметь дело со скоростью чтения, так как проверка при записи зачастую приводит к потере информа­ции на диске. Этот параметр является важнейшей характеристикой жесткого диска.

Поверхностная плотность записи

Поверхностная плотность записи является основным критерием развития технологии накопителей на'жестких дисках. Она определяется как произведение линейной плотности записи вдоль дорожки в битах на дюйм (BPI — bits per inch) на количество дорожек на дюйм (TPI — tracks per inch) вдоль радиуса диска и выражается в Мбайт/кв. дюйм.

Из этой величины можно сделать вывод об эффективности того или иного способа записи данных. В современных накопителях поверхностная плотность записи составляет около 160 Мбайт/кв. дюйм, а в экспериментальных моделях она доходит до нескольких Гбайт/кв. дюйм, что позволяет выпускать накопители емкостью более 2 Г (с диаметром единственного дисканосителя,равным 2,5") для компьютеров типа "notebook".

Поверхностная плотность записи (и, соответственно, емкость накопителей) удваивается примерно каждые два-три года, поэтому к 2000 году следует ожидать появления накопителей, у которых эта величина будет порядка 10 Гбайт/кв. дюйм. Емкость накопителей такого типа будет около 20 Гбайт (при диаметре диска 2,5"), а сами они будут свободно умещаться на ладони. Дальнейшее повышение емкости накопителей связано с созданием новых типов носителей (на основе керамики и стекла), конструкций головок (так называемых магниторезистивных), использованием метода псевдоконтактной записи и разработкой новых схем управления дисководами. Основные усилия конструкторов направлены на повышение точности изготовления носителей и головок, что позволяет добиться максимальной плотности записи.

Темпы прогресса в сфере производства накопителей на жестких дисках поистине беспрецедентны. Где вы еще сталкивались с ситуацией, когда параметры выпускаемых изделий улучшаются вдвое каждые два-три года!

Принципы работы накопителей на жестких дисках

По сути накопители на жестких дисках работают так же, как и дисководы гибких дисков: данные, разбитые на дорожки и секторы, записываются и считываются универсальными головками с поверхностей вращающихся магнитных дисков. На этом, правда, сходства практически заканчиваются.

В рассматриваемых накопителях дисков обычно бывает несколько, и данные записываются на обеих сторонах каждого из них. В большинстве накопителей их два или три (т.е. количество сторон для записи — четыре или шесть), но выпускаются и уникальные модели с 11 отдельными дисками. Одноименные дорожки на всех сторонах дисков объединяются в цилиндр. Для каждой стороны каждого диска предусмотрена своя головка записи/воспроизведения, но все головки смонтированы на общем основании и могут перемещаться только одновременно.

Жесткие диски вращаются намного быстрее, чем гибкие. Частота их вращения даже в большинстве первых моделей составляла 3600 об/мин (т.е. в 10 раз больше, чем в накопителе на гибких дисках), и до последнего времени она была почти что стандартной. В новых накопителях она стала увеличиваться: например, мне доводилось иметь дело с диском, вращавшимся с частотой 4318 об/мин, но уже выпускаются модели с частотами 5600, 6400 и даже 7200 об/мин. Благодаря высокой частоте вращения, более подвижной системе головок и большему количеству секторов на дорожке, обмен данными с жесткими дисками осуществляется гораздо быстрее, чем с накопителями на гибких дисках.

При работе головки записи/воспроизведения в большинстве накопителей не касаются (и не должны касаться!) дисков. При выключении питания дисков головки на них,

Хотя это и непривычно для нас — измерять что-либо в квадратных дюймах (с линейными английскими мерами мы уже в какой-то степени свыклись) — в данном случае проще оставить именно эту единицу измерения, поскольку линейная и радиальная плотность записи в этой книге тоже выражаются в английской системе (TPI и BPI). Если вы захотите вычислить поверхностную плотность записи в метрических единицах, разделите приводимые автором величины примерно на 6,25. конечно, опускаются ("приземляются"). При включении устройства между головкой записи/воспроизведения и поверхностью вращающегося магнитного диска образуется просвет (воздушная подушка). Если эта подушка по какой-либо причине исчезнет (например, при попадании пылинки между диском и головкой или в результате сотрясения), головка "столкнется" с вращающимся "на полном ходу" диском. В зависимости от силы происшедшего при этом удара (которая определяется качеством инородной частицы или величиной первоначального сотрясения), его последствия могут оказаться разными — от потери нескольких байт данных до выхода из строя всего накопителя. Поэтому в большинстве накопителей поверхности магнитных дисков специально легируют, а также покрывают специальными смазками, что позволяет устройствам выдерживать ежедневные "взлеты" и "приземления" головок,; а также и более серьезные; "потрясения".

Современный жесткий диск занимает исключительное положение в составе компьютера. Любой другой элемент ПК, ноутбука или сервера можено безболезненно заменить без существенного нарушения работоспособности и состояния системы. Выход со строя HDD влечет за собой потерю информации, необходимость переустановки ОС и всего программного обеспечения, что по своей значимости часто превосходит потерю самого жесткого диска как устройства.

Расчет характеристик надежности Надежность информационных систем Типовые примеры и их решения Контроллеры и накопители на жестких дисках