5. Накопители на жестких магнитных дисках. Конструкция, параметры, структура размещения информации на дисках.
«Винчестер» был придуман фирмой IBM в 1958 году.
НЖМД ( накопитель на жестком магнитном диске) или Hard Disk Drive.
По типу физического исполнения накопители делятся:
-дисковые;
-ленточные;
-барабанные;
-карточные;
Дисковые накопители бывают со съёмным и несъемным магнитным диском.
Конструкция:
1
3
4
2
-Диск 1 насажен на шпиндель электродвигателя, вращающийся с постоянной скоростью. Для записи и чтения информации хранящийся на этом диске используются магнитные головки 2, находящиеся на конце поводка, причем, этот поводок может поворачиваться вокруг своей оси с помощью системы Voice Coil (звуковая катушка). Магнитное поле звуковой катушки, создаваемое током от управляющего контролера, взаимодействует с постоянным магнитом 4 наклеенным на поводок, что обеспечивает поворот ободка на требуемый угол.
-Диск 1 представляет собой диск из алюминиевого сплава или стекла (ситалл) с обеих сторон покрытого тонким слоем ферромагнетика. В ферро магнитном слое формируются магнитные домены, то есть макроскопические области с единым направлением вектора остаточной намагниченности для каждого атома (молекулы) входящей в эту область.
2) Параметры:
1.Форм-фактор
Диаметр магнитного диска ( 5,25”; 3,5”; 2,5”; 1,8”; 1”)
1”=2,54 мм.
Стандарт 2,5”
2.Емкость
Емкость зависит от форм-фактора и использование дисков в одном дисководе.
3,5” – 4 ТБ;
2,5” – 2 ТБ;
1,8” – 500 ГБ;
1” – 320 ГБ.
3.Скорость вращения диска
4200 rpm (оборотов в минуту);
5400 rpm;
7200 rpm;
10000 rpm;
15000 rpm;
-Одно дюймовые жесткие диски, работают , только при 3600 rpm или 4200 rpm.
4.Среднее время доступа к файлу
- Время жесткого диска, с момента считывания файла до момента их нахождения дорожки.
- У лучших моделей время составляет 8,5 миллисекунд, у малых моделей 9,5-10 миллисекунд.
- Скорость от головки на диск 600-800 Мбайт/сек.
5.Среднее время перехода с дорожки на дорожку
0,9-1,1
6.Среднее время бесперебойной работы
-MBTF – статистическая характеристика минимального выхода из строя – 500 тысяч часов.
7.Потребляемая мощность
3,5” 12 В и 15 В; от 2 Вт до 0,3 Вт.
3)Структура размещения информации на дисках:
- Вся поверхность диска разделена условно на концентрические окружности, на которых размещается информация. Самая ближняя к центру дорожка нулевая. На ней записывается таблица размещения адресации файлов ( FAT – File Address Table; NTFS – файловая система для семейства NS).
- Информация записывается порциями на дорожке внутри каждого сектора. В FAT блоке по 512 байт, в системе NTFS – 4 Кбайта.
- Информация каждого файла записывается в кластеры, состоящие из одного или нескольких блоков.
- Файл занимает целое число кластеров, поэтому в один кластер не может попасть информация разных файлов.
- На одном шпинделе может быть насажено от 1 до 5 дисков. Блоки, размещенные на разных дисках, но с одинаковыми номерами дорожек и секторов и образуют вместе цилиндр. Для каждого диска имеется по две головки, записывающиеся и считывающая.
- В таблицу адресов файлов, заносится для каждого файла, имя файла, адрес начала, продолжения и окончания файла: из номеров используемых дисков, дорожек и секторов.