Transcript 3 Kako radi Hard Disk? - Tehnicari racunarstva

Hard Disk
By Radenko Stjepanović
Sadržaj:
- Šta je Hard Disk? ................................................. 2
- Istorija ................................................................... 3
- Kako radi Hard Disk? .......................................... 4
- Osnovni parametri hard diska ...........................
5
- Dijelovi Hard Diska .............................................. 8
- Kako se zapisuju i čitaju podaci ........................ 10
- Organizacija podataka na hard disku ................. 12
- Interfejs .................................................................. 13
1
Šta je Hard Disk?
Hard Disk je vrsta sekundarne memorije na koju se podaci
snimaju magentim putem u koncentričnim krugovima
(cilindrima) na povrsini ploča.
Glava za
čitanje/pisanje
Pobuđivačka
kazaljka
Osovina
Ploča
Pobuđivač
2
Istorija
Prve hard diskove je napravio IMB 1955. godine, a
izumeo ih je Reynold Johnson.
Prvi Hard Disk
3
Kako radi Hard Disk?
Hard Disk radi tako da dok se ploča okreće kazaljka se
pomjera i magnetna glava upisuje ili čita podatke sa hard
diska. Magnetnu glavu i kazaljku kontroliše elektronski dio
hard diska a ploču okreće motor. Kod prvih hard diskova
brzina im je bila 1.200 rpm, dok se tehnologija razvijala
brzine su se povećavale 3.600 rpm, 5.400 rpm i današnja
nominalna brzina je 7.200 rpm ali ima i većih brzina kao
sto su 15.000 rpm kod serverskih hard diskova.
4
Osnovni parametri hard diska:
-Kapacitet
-Brzina
-Brzina okretanja ploča
-Protok podataka
-Brzna pristupa
-Veličina hard diska
5
-Kapacitet diska predstavlja broj bajtova koji disk moze da skladišti.
Obično se predstavlja u gigabajtima (GB).
Najčešći kapaciteti hard diskova su: 80GB, 160GB, 320GB, 560GB,
1TB...
Brzina hard diska je veoma važna za sveukupnu brzinu sistema, i
zavisi od više faktora od kojih su najvažniji:
• Brzina obrtanja ploča predstavlja broj obrtaja ploča u minuti RPM. Ovo je kritična komponenta za brzinu hard diska zato što
direktno utiče na protok podataka i brzinu pristupa. Što se brže okrecu
ploče diska, više podataka glava za čitanje/upis može da pročita.
• Protok podataka predstavlja broj bajtova u sekundi koji disk moze
da isporuči UI kontroleru. Obično se predstavlja megabajtima u
sekundi (MBps).
• Brzina pristupa predstavlja vreme koje protekne od kada UI
kontroler zatraži podatak, do kada prvi bajt podatka bude poslat UI
kontroleru. Vremena od 10 do 20 milisekundi su uobičajene.
6
• Veličina hard diska izražava se u inčima. Veličine hard diskova su:
-8 inch
-5.25 inch
-3.5 inch
-2.5 inch
-1.8 inch
-1 inch
-0.85 inch
Najviše se koriste 3.5 inch i 2.5 inch hard diskovi.
7
Dijelovi Hard Diska
Osnovni dijelovi hard diska su:
- Magnetna ploča
- Glava za čitanje/pisanje
- Pobuđivačka kazaljka
- Pobuđivač
- Osovina
- Kontrolna elektronika
8
-Magnetna ploča je ona ploča na koju se zapisuju podaci.
-Glava za čitanje i pisanje kao što sama riječ kaže služi za čitanje i
pisanje podataka sa magnetne ploče.
-Pobuđivačka kazaljka drži magnetnu glavu. Veoma je laka i brza
moze ta promjeni svoj položaj i do 50 puta u sekundi.
-Upravljačka elektronika služi za kontrolu pobuđivačke kazaljke i
magnetne glave.
-Na hard disku takođe imamo keš memoriju koja služi za smještanje
podataka koji smo dobili od procesora za spremanje na hard disk, jer
ti podaci pristižu veoma brzo pa hard disk ih ne može upisati tako
brzo.
9
Kako se zapisuju i čitaju podaci?
Proces upisivanja podataka na hard disk vrši se tako sto podatak u el.
obliku prođe kroz magnetnu glavu i stvori magnetno polje koje će
namagnetisati mali dio površine na ploči koji predstavlja jedan bit.
10
Proces čitanja vrši se tako sto namagnetisani dijelovi na ploči njihovim
magnetnim poljem će indukovati napon na magnetnoj glavi i to će
predstavljati jedan bit.
Objašnjenje pisanja i čitanja podataka sa diska:
- Procesor posalje komandu hard disku da želi da upiše podatke. Pa kad hard
disk posalje komandu da je spreman za upisivanje, tada procesor salje
podatke na koju glavu, traku i sektor će da upiše podatke, zatim šalje podatke
koje želi da budu upisani hard disku. Zatim elektronika hard diska pomjera
kazaljku a samim tim i glavu na lokaciju koju je poslao procesor. Tada hard
disk uzima podatke iz keš memorije i upisuje ih na magnetnu ploču.
Namagnetisana magnetna ploča
11
Organizacija podataka na hard disku
Magnetna ploča podjeljena je na trake i sektore.
Trake (tracks) su koncetrični krugovi oko osovine, na svakoj
strani ploče. Svaka traka je podeljena na odredeni broj malih
lukova nazvanih sektori (sectors), koji su najčešce veličine od
512 bajtova.
12
Interfejs
Najčešća dva interfejsa za povezivanje hard diska sa
računarom su:
- PATA / IDE (Parallel ATA)
- SATA (Serial ATA)
A takođe postoji i:
- SCSI (Small Computer System Interface)
SATA
PATA
13
IDE Konektor
SATA Konektor
14
Brzina protoka podataka kod PATA i SATA hard diskova.
PATA : 133MB/s
SATA 1.0 : 150MB/s
SATA 2.0 : 300MB/s
SATA 3.0 : 600MB/s
SATA hard diskovi koriste i posebni konektore za napajanje,
dok PATA hard diskovi koriste obične MOLEX konektore.
SATA priključak za napajanje
MOLEX
15
Literatura
http://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive
16