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.

 

1) Конструкция:

-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”

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.

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.

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.

Среднее время перехода с дорожки на дорожку

0,9-1,1

Среднее время бесперебойной работы

-MBTF – статистическая характеристика минимального выхода из строя – 500 тысяч часов.

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.