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Disques durs

Les disques durs (Hard Disk Drive, HDD) ou, plus exactement, les disques durs magnétiques (HDD), sont actuellement le type de lecteur de disque le plus courant et le plus abordable. Le principe de fonctionnement de tels dispositifs de stockage de données repose sur l'utilisation des propriétés de matériaux ferromagnétiques (d'où le nom de ce type de lecteur). C'est avec ce matériau que sont recouvertes de fines plaques en forme de disque en aluminium (pour certains modèles - verre), qui sont ensuite montées sur un axe commun - la broche. À l'aide d'un moteur spécial, la broche tourne, faisant tourner les disques magnétiques (dans les disques durs modernes, leur nombre atteint cinq).

Pour écrire et lire des informations à partir de disques magnétiques la tête de lecture est utilisée. Son mouvement dans point souhaité l'alignement des plaques est effectué à l'aide d'un dispositif de positionnement. Pour enregistrer des données, en règle générale, les deux surfaces d'un disque magnétique sont utilisées, c'est-à-dire qu'il y a deux têtes de lecture pour chaque plaque. Toutes les têtes sont assemblées en un seul bloc commun. Miniatures et légères, les têtes de lecture flottent dans les courants d’air générés par la rotation des plaques, sans toucher leur surface (la hauteur du « vol » est de plusieurs nanomètres, soit 100 fois inférieure à l’épaisseur d’un cheveu humain). Des « zones de stationnement » spéciales sont prévues pour leur « atterrissage » ; leur chute sur la surface de travail du disque peut entraîner des dommages à la couche ferromagnétique et, par conséquent, une perte d'informations.

La pénétration de particules de poussière dans des mécanismes aussi délicats est tout simplement inacceptable, c'est pourquoi tous les composants répertoriés disque dur placé dans un boîtier étanche.

Pour contrôler le fonctionnement des composants et interagir avec disque dur d'ordinateuréquipé d'une unité électronique - ce petit supplément fixé sous le boîtier d'entraînement. Sur celui-ci, entre autres choses, se trouve une puce de mémoire cache, qui sert de tampon et permet d'augmenter la vitesse d'échange de données.

Comment les informations sont stockées

Pour stocker les informations, des pistes sont formées à la surface de plaques magnétiques, divisées en secteurs. Toutes les pistes, en fonction de la distance par rapport au centre, sont regroupées en zones ; au sein d'une zone, le nombre de secteurs d'une piste est le même. Des pistes équidistantes du centre, situées sur différents disques magnétiques (et leurs différentes surfaces), forment des cylindres.

Disques SSD

Disques SSD ( État solide Disque, SSD) – relativement nouveau genre disques. Dans l'ensemble, les SSD sont appelés « disques » principalement par tradition : pour souligner le fait qu'ils constituent une alternative aux disques durs traditionnels et sont disponibles dans les mêmes facteurs de forme.

Bien que les disques SSD ne soient pas très différents en apparence des disques durs, ce sont des appareils complètement différents en fonction de leurs principes de fonctionnement. Les SSD n'ont pas de pièces mécaniques : à l'intérieur, ils ont juste circuit imprimé avec des microcircuits soudés dessus.

Les disques SSD les plus répandus aujourd'hui sont basés sur des puces de mémoire flash NAND. Ces SSD utilisent l'un des deux types de puces NAND : SLC (Single-Cell) ou MLC (Multi-Level Cell). Les cellules mémoire des puces SLC sont à un seul niveau ; un seul bit de données peut y être écrit. Les puces MLC sont constituées de cellules mémoire de plus haute densité capables de stocker au moins deux bits d'informations. Les disques MLC ont une capacité plus élevée et sont moins chers que les disques SLC. Mais ces derniers ont aussi des avantages : ils sont plus fiables et plus rapides.

Travailler avec des données

Les SSD utilisent des cellules de mémoire flash pour stocker les données. Pour y accéder, il vous suffit de spécifier l'adresse de la cellule souhaitée (cependant, en réalité, le contrôleur de lecteur fonctionne avec des tableaux de données plus grands - des blocs, qui, à leur tour, sont constitués de pages).

Pour accélérer le fonctionnement des disques SSD, les fabricants utilisent un mode de fonctionnement multicanal (jusqu'à 10 canaux) : le contrôleur de périphérique « communique » en parallèle avec plusieurs puces mémoire à la fois.

SUR UNE NOTE■ Depuis l'introduction des disques SSD, on a beaucoup parlé de leur manque de fiabilité : on a avancé que la durée de vie des disques SSD est courte car les cellules de mémoire flash peuvent résister Quantité limitée opérations de réécriture. Mais la pratique montre que de telles craintes sont vaines : les fabricants garantissent que chaque cellule MLC peut supporter 10 000 cycles de réécriture et SLC - 100 000 cycles de réécriture. Par ailleurs, des méthodes ingénieuses ont été développées pour pallier « l’usure » des cellules mémoire. Pour ce faire, le contrôleur surveille le nombre de cycles de réécriture pour chaque cellule et essaie de répartir également la charge entre elles.

Hybride disques durs

Ces appareils sont des lecteurs équipés, avec un tampon de cache régulier, de plusieurs centaines (généralement 256) mégaoctets de mémoire flash. De tels disques sont principalement destinés à être utilisés dans les ordinateurs portables : leur vitesse de fonctionnement est plus élevée et leur consommation électrique est inférieure à celle des disques durs d'ordinateurs portables lents. Ceci est obtenu grâce au fait que les données les plus fréquemment utilisées ne sont pas stockées sur des plaques magnétiques, mais dans la mémoire flash. Cependant, le véritable effet de l’utilisation des entraînements hybrides ne peut être obtenu qu’en Windows Vista, avec ses technologies SuperFetch et ReadyBoost, qui permettent d'accélérer le chargement de l'OS et des programmes fréquemment utilisés.

Les H-HDD ne sont pas encore très répandus, nous n'en parlerons donc pas davantage dans cet article.

Choisir Disque dur

Lorsque vous êtes confronté au problème du choix d'un nouveau lecteur de disque, vous ne devez pas vous laisser guider uniquement par le désir d'obtenir autant de gigaoctets de capacité que possible pour moins d'argent. Il serait plus correct d'évaluer judicieusement vos besoins et de les comparer avec vos capacités, principalement financières. Nous vous dirons ce que vous devez prendre en compte lors de l'achat d'un nouveau lecteur de disque.

Interface

La première chose à laquelle vous devez faire attention lors de l'achat d'un nouveau lecteur de disque est l'interface permettant de le connecter à votre ordinateur. Aujourd'hui, sur les ordinateurs de bureau et portables, les disques avec Interface SATA, et sur les vieux PC, il est assez courant de trouver des disques avec une interface PATA, qui disparaît déjà de la scène.

Afin de savoir quelle interface de connexion de disque prend en charge votre ordinateur, le plus simple est de consulter la description de la carte mère qui y est installée.

ATA parallèle

Pour connecter des lecteurs PATA à carte mère un large câble à 80 conducteurs est utilisé. Le plier soigneusement est un art. Longueur maximale un tel câble mesure 46 cm, ce qui n'est pas toujours suffisant pour connecter des disques dans de gros boîtiers. Deux appareils peuvent être connectés à un de ces câbles, partageant ce canal pour « communiquer » avec l'ordinateur. Vitesse maximum le transfert de données peut atteindre 133 Mb/s (environ 1 Gb/s), et la bande passante du canal est divisée entre les appareils connectés, de sorte que vitesse réelle sera au moins deux fois inférieur.

Dans les PC modernes, l'interface PATA est utilisée pour connecter un lecteur optique.

Série ATA

À ce jour, trois versions de la spécification d'interface SATA ont déjà été adoptées : SATA 1.x, SATA 2.x et le nouveau SATA 3.0. L'interface SATA 3.0 n'en faisant que ses premiers pas, seules les deux premières versions nous intéressent, comme pour les personnes envisageant d'acquérir un disque dur aujourd'hui.

Dès le premier coup d'œil sur un disque doté d'une interface SATA, son avantage par rapport au PATA devient évident - taille plus petite connecteur Pour transférer des données, un câble compact à 7 conducteurs est utilisé, dont la longueur peut également être augmentée jusqu'à 1 M. La connexion d'un tel lecteur ne sera pas difficile même pour un débutant.

Un connecteur spécial à 15 broches a été développé pour alimenter les disques SATA, donc avant d'acheter, assurez-vous que l'alimentation de votre PC dispose des connecteurs appropriés, sinon vous devrez acheter un adaptateur.

La vitesse de transfert sur le bus Serial ATA est également plus élevée : pour SATA – 1,5 Mbit/s, pour SATA II – 3 Mbit/s et pour SATA 3.0 – déjà 6 Mbit/s. De plus, SATA II a introduit la fonction NCQ - une installation matérielle d'une file d'attente de commandes, qui vous permet de modifier l'ordre d'accès au lecteur de disque de manière à réduire le temps nécessaire au déplacement des têtes de lecture. L'utilisation de cette fonction devient particulièrement pertinente si vous utilisez des applications à accès aléatoire qui nécessitent l'accès à des données situées à différents endroits du disque dur. Cette situation se produit lorsque l'on travaille simultanément avec plusieurs applications ou une base de données. Mais il convient de rappeler que pour que la fonction NCQ fonctionne, sa prise en charge est nécessaire non seulement depuis le disque dur, mais également depuis le contrôleur SATA de la carte mère, qui doit fonctionner en mode AHCI pour que cela fonctionne.

Résultat:

Si votre ordinateur prend en charge la connexion de lecteurs de disque avec l'interface SATA, alors le choix en faveur de cette interface est clair.

Facteur de forme

Le facteur de forme caractérise non seulement un ensemble de dimensions géométriques disques durs, mais aussi l'emplacement des connecteurs d'interface et les trous de montage dans ceux-ci.

Avant d'acheter un disque, vous devez savoir quelle taille de disque peut être installée sur votre PC. Moderne Disques durs sont produits principalement sous deux formats : 3,5" et 2,5". Les premiers sont destinés à ordinateurs de bureau, ces derniers sont généralement installés dans les ordinateurs portables.

Vous devez être particulièrement prudent lorsque vous choisissez un lecteur pour ordinateur portable, car, en plus du facteur de forme, dans ce cas, vous devez également prendre en compte la hauteur de montage du lecteur, qui différents modèles pas le même. La hauteur de montage typique des disques de 2,5 pouces est de 9,5 mm, mais il existe également des disques avec une hauteur de montage de 12,5 mm (généralement des disques durs avec trois plateaux magnétiques).

À propos, sur les ordinateurs de bureau dont les boîtiers sont équipés de cages conçues pour installer des disques de 3,5 pouces, des disques de 2,5 pouces sont parfois installés, pour lesquels des supports spéciaux sont utilisés. Cette étape apparemment irrationnelle (les disques de 2,5 pouces sont plus chers que les disques de 3,5 pouces) est logique si vous souhaitez minimiser la consommation électrique de votre PC ou créer un système particulièrement silencieux.

Résultat:

Avant d'acheter un disque, découvrez quelle taille de disque peut être installée dans votre unité centrale.

Capacité

Lorsque vous choisissez un lecteur, ne recherchez pas inconsidérément des gigaoctets. Avant de dépenser de l’argent, décidez de ce que vous allez faire de votre ordinateur. Si votre ordinateur de bureau ou ordinateur portable n'est qu'une machine à écrire électronique avec accès à Internet, un petit disque dur vous suffira. Même si dans ce cas, vous pouvez penser à acheter un SSD d'une capacité de 32, 64 ou 128 Go : ces disques sont silencieux et ont une faible consommation d'énergie. Si un ordinateur pour vous est avant tout un centre de divertissement multimédia où sont stockés des films, de la musique et des photos, achetez le maximum. Cependant, il convient de rappeler que le coût de 1 Go espace disque varie en fonction de la capacité de stockage. Sa taille minimale est aujourd'hui destinée aux disques durs d'une capacité de 1 To parmi les modèles de 3,5 pouces (environ 3 roubles pour 1 Go) et de 320 ou 500 Go parmi les disques de 2,5 pouces (6 à 7 roubles pour 1 Go).

Résultat:

Une grande capacité de disque s’avère parfois inutile. Actuellement, le meilleur achat est un disque dur de 3,5 pouces d’une capacité de 1 To.

Fiabilité

Fiabilité travailler dur Les performances d'un disque dépendent non seulement de la qualité de sa fabrication, mais également des conditions de son fonctionnement. En règle générale, lorsqu'un disque tombe en panne, c'est nous-mêmes qui sommes responsables : par exemple, il est peu probable que les vibrations et la surchauffe résultant d'une mauvaise utilisation du disque contribuent à augmenter sa durée de vie.

Si la fiabilité du disque est extrêmement importante pour vous et que vous êtes prêt à payer pour cela, meilleur choix volonté acheter un SSD. Si ce type de disque ne vous convient pas en raison de son coût élevé ou de sa petite capacité et que vous décidez d'acheter un disque dur, alors pour assurer une plus grande fiabilité du système, toutes choses égales par ailleurs, vous devriez opter pour des modèles avec moins de plaques magnétiques. Après tout, il est tout à fait naturel que moins il y a de composants mécaniques dans un appareil, plus faible est le risque de panne.

Résultat:

Le SSD est le meilleur choix pour les systèmes utilisés sur le terrain. Au moment de l'achat Le disque dur est meilleur privilégier les modèles avec moins de plaques magnétiques.

Caractéristiques de vitesse

Si vous n'êtes pas engagé dans le montage vidéo ou l'édition de photos (les applications utilisées à cet effet fonctionnent activement avec le sous-système de disque de l'ordinateur, surtout si le système dispose de peu de RAM), alors les caractéristiques des lecteurs de disque telles que le temps d'accès ou la vitesse lecture linéaire et les dossiers ne sont pas si importants pour vous.

Si les performances d'un lecteur de disque sont une question fondamentale, lors du choix, vous devez prendre en compte un certain nombre des points suivants. Les disques SSD ont les temps de lecture et d'écriture aléatoires les plus courts, ce qui est important lors de l'exécution de tâches telles que l'édition de bases de données ou le travail simultané avec plusieurs applications. Particulièrement bon pour un tel travail avec Données SSD, basés sur des puces SLC, et des modèles MLC équipés de contrôleurs multicanaux rapides. Il convient de noter que le temps d'écriture des SSD est généralement beaucoup plus long que le temps de lecture (cela est particulièrement visible dans les disques basés sur des puces MLC). Ce fait s'explique assez simplement, il suffit de rappeler comment fonctionne un SSD. Si pour lire des données, ce lecteur n'a besoin que de commuter les lignes électriques et de lire bloc requis, puis lors de l'écriture, il doit effectuer plusieurs opérations : lire le bloc, y modifier les données nécessaires et l'écrire à nouveau. Naturellement, cela demande beaucoup plus de temps.

Les temps de lecture et d'écriture du disque dur sont comparables. Pour eux paramètres importants sont le temps de positionnement de la tête de lecture et la vitesse de rotation de la broche. Plus le premier est petit et le second est haut, plus le secteur souhaité de la plaque magnétique apparaîtra rapidement sous la tête de lecture. La plupart des disques durs modernes pour ordinateurs de bureau ont une vitesse de rotation de 7 200 tr/min, bien que si vous le souhaitez, vous pouvez également acheter des modèles avec une vitesse de rotation de 10 000 tr/min. Pour les disques durs de 2,5 pouces, la vitesse de broche typique est de 5 400 tr/min, mais des disques plus rapides de 7 200 tr/min sont également disponibles.

Résultat:

Si les performances du sous-système de disque sont extrêmement importantes pour vous, alors votre choix se porte sur des disques SSD coûteux sur puces SLC ou sur une mémoire MLC avec des contrôleurs « avancés ». Une alternative serait des disques durs avec des vitesses de broche élevées.

Mémoire tampon

Plus un lecteur dispose de mémoire cache, mieux c'est. Grâce à la présence de ce tampon rapide, il est possible d'augmenter la vitesse de travail avec les données grâce à l'utilisation d'algorithmes de lecture anticipée et d'écriture différée. Les disques modernes sont livrés avec 8, 16 ou 32 Mo de mémoire cache.

Quant aux SSD, tous les modèles ne sont pas équipés d'un buffer. Ces disques ont déjà des vitesses d’accès aléatoires élevées et peuvent donc s’en passer.

Résultat:

Il n'y a jamais trop de cache. Plus le volume tampon du lecteur de disque est grand, mieux c'est.

Niveau de bruit

DANS Dernièrement Les utilisateurs ont commencé à imposer des exigences de plus en plus strictes en matière de niveau sonore de leurs ordinateurs de bureau et portables. Les PC silencieux et silencieux sont de plus en plus populaires. Les SSD sont devenus une aide précieuse dans la création de tels systèmes : de par leur nature, ces appareils sont absolument silencieux, et leur faible consommation d'énergie et leur faible dissipation thermique permettent de se passer de refroidissement supplémentaire.

Suivant la tendance générale, les fabricants de disques durs ont également lancé un certain nombre de modèles avec des niveaux de bruit et une consommation d'énergie réduits : la société Ligne Samsung Ces disques étaient appelés EcoGreen F1, Seagate appelé Barracuda LP et Wester Digital appelé Caviar Green. Dans les modèles de cette série, les développeurs ont recommencé à utiliser une faible vitesse de broche de 5 400 tr/min. (pour Barracuda LP - 5900 tr/min). Ces disques fonctionnent presque silencieusement et, contrairement aux SSD, sont bon marché et leur capacité atteint 2 To.

Résultat: Si vous envisagez de construire un PC silencieux, un SSD serait le meilleur choix pour un tel système. Les disques durs de séries spéciales « écologiques » à faible vitesse de broche conviennent également parfaitement à cet effet.

Conseils d'entretien des disques

Le « bien-être » d'un disque dépend en grande partie des conditions dans lesquelles il doit fonctionner. Si vous voulez que votre disque vous serve fidèlement pendant de nombreuses années et que vous voulez tout savoir exactement sur son état de « santé », vous devez suivre quelques règles simples et effectuez un certain nombre de procédures simples. Lesquels? Nous en parlerons ci-dessous.

Installation


Lorsque vous installez un disque dur dans le boîtier de votre PC, essayez d'éliminer la possibilité de transfert de vibrations du boîtier au disque dur et inversement. Dans le premier cas, cela peut conduire à l'apparition de secteurs « cassés », dans le second cela rendra l'ordinateur plus bruyant. Pour éviter influence négative vibrations, vous devez utiliser un support amortisseur. Dans le cas le plus simple, cela convient pour rondelles en caoutchouc, posé lors de la fixation entre le corps et disque dur. Certains fabricants de boîtiers proposent des « glissières » spéciales et d'autres éléments de conception d'amortissement, tels que de petites rondelles en caoutchouc sur les paniers d'entraînement.

Défragmentation

À PROPOS défragmentation dure disque

À cet égard, nous n’aborderons bien entendu que brièvement cette question importante. Notons les bénéfices de cette procédure, qui peuvent augmenter performances difficiles disque, et parfois réduire le bruit qu'il produit en optimisant la localisation des données sur les disques magnétiques et, par conséquent, en réduisant le nombre de mouvements des têtes magnétiques lors de leur accès. Mais tout ce qui précède ne s’applique pas aux SSD. Si votre système a disque dur, alors vous ne devriez pas essayer de le défragmenter moyens standards: cela n'apportera aucun avantage, au contraire - en « précipitant » les données une fois de plus, vous ajouterez simplement des cycles de réécriture supplémentaires aux cellules. Pour défragmenter, ou plutôt optimiser la localisation des données sur disques SSD sont utilisés utilitaires spéciaux(par exemple, le module Hyper fast de l'utilitaire Diskeeper 2009).

Conditions de refroidissement et de température

Les lecteurs de disque, comme tout autre composant informatique, n'aiment pas hautes températures et nécessitent donc un refroidissement adéquat.

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Les lecteurs de disque à l'échelle du cluster offrent la possibilité de redémarrer rapidement des applications sur différents nœuds du cluster et travail simultané programmes d'application avec les mêmes données reçues de différents nœuds de cluster comme si ces programmes y étaient situés.

Les différences entre les lecteurs de disque ne se limitent pas au diamètre du disque. Les disques sont divisés en disques durs et flexibles, ces derniers sont également appelés disquettes. Plus que 50 diverses méthodes, mais les plus courants sont deux d'entre eux : avec des secteurs durs et avec des secteurs mous. Lors de l'utilisation de la première méthode, les disques sont marqués pendant le processus de fabrication et le numéro du secteur dans lequel se trouve la tête magnétique est déterminé à l'aide d'un photocapteur et d'un compteur d'impulsions d'horloge. Dans le second cas, le disque est formaté par une tête magnétique qui réalise un marquage sectoriel.

Les informations sont saisies simultanément sur le lecteur de disque à partir de quatre ou huit télécommandes, selon le nombre de télécommandes dont l'appareil est équipé. Le contrôle du travail des opérateurs est assuré par logiciel et les signaux d’indication correspondants sont émis sur la console de l’opérateur.

La fiabilité d'un lecteur de disque augmente considérablement s'il est scellé pour empêcher la poussière de pénétrer sur la surface de travail. C'est exactement ainsi qu'est conçu un lecteur de type Winchester, dans lequel les disques sont placés avec le mécanisme d'écriture et de lecture dans un boîtier scellé.

Les PU complexes, par exemple les lecteurs de disque, remplissent les fonctions de lecture d'un bloc de données, d'écriture d'un bloc de données, de positionnement de la tête dans le sens avant et arrière, etc. Cela nécessite la présence d'un registre de commandes dans le contrôleur PU. Souvent, les bits de contrôle de disponibilité et d'interruption, le vecteur d'état du PU et la commande sont combinés en un seul mot physique stocké dans le registre d'état de commande et de périphérique. Les fonctions de l'équipe elles-mêmes sont partiellement remplies.

La vitesse élevée des lecteurs de disque permet de gagner du temps. Lorsque vous travaillez avec des disquettes, vous devez attendre assez longtemps jusqu'à ce que l'échange de données et de programmes entre le disque et la mémoire soit terminé. Par conséquent, tout utilisateur, même s'il n'a jamais travaillé avec d'autres appareils, commence vite à comprendre à quel point les FHD sont lents.

Les fichiers sont créés sur des lecteurs de disque et certains types de lecteurs de bande. Les fichiers sont constitués d'une séquence de blocs de longueur fixe. Tous les blocs sur le support sont numérotés, la numérotation commence à partir du bloc zéro. Le fichier est placé sous forme de section continue de blocs adjacents.

En revanche, les lecteurs de disque permettent d'accéder à plusieurs fichiers ouverts en même temps.

Les mappages de lecteurs locaux affichent les lecteurs de disque locaux connectés au poste de travail de l'utilisateur. Lors de la connexion au réseau, DOS réserve le nombre de lettres requis pour prendre en compte toutes les disquettes et disques durs du poste de travail. Le nombre de mappages de lecteurs locaux dépend de version de travail DOS et le nombre de lecteurs de disque sur le poste de travail.

La première partie de cet article se concentre sur les lecteurs de disque modernes et leur fonctionnement interne, y compris des problèmes tels que le mouvement de la tête, le zonage, l'inclinaison des pistes, la redondance, la mise en cache, la lecture anticipée, etc. La deuxième partie de l'article décrit la modélisation des lecteurs de disque.

Pour stocker les programmes de microdiagnostic, un lecteur de disque EC5080 standard est connecté à la console, pour lequel la console dispose d'un canal de sélection standard avec sortie vers l'interface d'entrée-sortie de l'ordinateur EC.

Ordinateur personnel avec périphériques(lecteur de disque, périphérique d'impression à grande vitesse et traceur), le prix est aujourd'hui comparable à celui des instruments habituels d'un laboratoire de chimie. L’avantage d’un ordinateur personnel par rapport à un ordinateur central est qu’il est disponible à tout moment. Cela permet d’utiliser la technologie informatique pour résoudre même de petits problèmes. Dans le domaine de la chimie, les bibliothèques de logiciels n'ont pas encore été créées. L'utilisateur n'a d'autre choix que d'écrire ses propres programmes. Cependant, cela est impossible sans certaines informations sur l'ordinateur lui-même et le langage de programmation qu'il comprend. Ce genre d’informations est assez facile à comprendre. BASIC, entre autres langages de programmation, est le plus adapté aux ordinateurs personnels.

Centre interuniversitaire d'enseignement à distance de Tomsk

Université d'État de Tomsk

systèmes de contrôle et électronique radio (TUSUR)

Département systèmes automatisés système de contrôle (ACS)

dans la discipline "Informatique"


Complété:

étudiant de TMCDO

gr.: z-348b-32

spécialités 230105

Nourpeissov Janbolat Kikbaevitch

Tomsk 2011


Liste de références


Disque magnétique dur (disque dur)

Bien que récemment le temps est dur Le disque "Winchester" est appelé de moins en moins souvent. L'histoire de l'apparition de ce nom est liée au modèle de disque IBM, qui portait la désignation "30/30", similaire au nom du fusil Winchester de calibre 30, répandue en Amérique. Cependant, il existe des divergences quant à la date de développement du disque de ce modèle (ils l'appellent les années 60, début et milieu des années 70), s'il est sorti ou est resté un prototype, et s'il correspondait à la désignation "30/30". ". Certaines sources affirment que le disque permettait d'enregistrer 30 pistes de 30 secteurs chacune, d'autres parlent de combiner un disque fixe de 30 Mo et un disque amovible de 30 Mo dans un seul appareil.

Les disques durs sont l’un des composants les plus importants et les plus intéressants d’un ordinateur. La chose la plus fascinante à voir dans l’histoire des disques durs est peut-être la façon dont, au cours des deux dernières décennies, les ingénieurs ont amélioré les disques durs en termes de convivialité, de capacité, de vitesse, de consommation d’énergie, etc.

Les tout premiers ordinateurs n’avaient aucun stockage permanent de données. Chaque fois que vous vouliez travailler avec le programme, vous deviez le saisir manuellement. Il est rapidement devenu évident que les ordinateurs avaient besoin d’une sorte de stockage permanent des données. Le premier support de stockage utilisé dans les ordinateurs était le papier ! (cartes perforées ? Les programmes et les données étaient écrits à l'aide de trous dans des cartes en papier. Un lecteur spécial était utilisé qui utilisait un faisceau de lumière pour numériser les cartes : là où il y avait un trou, il était perçu comme un « 1 », et là où il y avait pas de trou, il était perçu comme un "0". Par rapport à la saisie manuelle d'un programme à chaque fois que l'ordinateur était allumé, cela représentait un grand pas en avant, mais restait une méthode très peu pratique pour saisir des programmes dans l'ordinateur. Cependant, les cartes perforées ont été utilisées pendant assez longtemps. La prochaine amélioration importante dans le stockage des programmes a été l'invention de la bande magnétique. Les informations ont été enregistrées en utilisant une méthode similaire à l'enregistrement des cassettes audio, les bandes magnétiques étaient un stockage d'informations plus flexible, plus fiable et plus rapide que les cartes perforées. Bien entendu, les lecteurs de bande sont toujours utilisés dans les ordinateurs, mais comme périphérique de stockage de données secondaire, généralement pour le stockage copies de sauvegarde. Principal inconvénient de cet appareil est que les données étaient disposées de manière linéaire et qu'il fallait quelques minutes pour rembobiner la bande d'un bout à l'autre, ce qui ralentissait l'accès aléatoire aux données. Plus tard, les disques durs sont apparus, ils étaient des dispositifs de stockage de données lents, de petite taille et très peu fiables, même par rapport aux premiers. disques durs.

Pour de nombreuses personnes, un disque dur est considéré comme une boîte noire qui stocke d’une manière ou d’une autre des informations.

Architecture physique et structure logique des lecteurs de disque

De nombreuses années de développement des disques durs n'ont pas permis de modifier la conception de base de ces appareils, l'un des éléments clé qui est un disque rotatif avec une couche d'informations.

L'ensemble du disque dur, en tant que dispositif, est divisé en deux grands composants : une carte électronique et une zone hermétique ou « chambre », à l'intérieur de laquelle se trouvent des disques magnétiques (plaques) familièrement appelés « crêpes », un bloc de têtes magnétiques, un moteur de broche et d'autres appareils. Organisation interne la plupart des lecteurs disques durs presque le même (voir Fig. 1).

Ce qui se cache sous le cache du disque dur

Une carte électronique ou un contrôleur sur un disque dur, en effet, petit ordinateur. Tout disque dur moderne sur sa propre carte contrôleur doit avoir RAM, appelé cache ou tampon. En règle générale, la taille du cache varie de 512 Ko à 8 Mo (dans les versions modernes), selon le modèle de disque. Le cache affecte directement les performances du disque dur, car la vitesse de lecture des données de celui-ci peut être deux à trois fois, voire plus, supérieure à la vitesse de lecture des informations des plateaux. Les données auxquelles le programme accède le plus souvent sont écrites dans le cache et la vitesse de fonctionnement de certains programmes avec disques peut ainsi atteindre des valeurs absolument fantastiques. Certains fabricants installent non seulement des caches de lecture sur leurs disques, mais également des caches d'écriture. En plus de la mémoire cache, la carte contrôleur de tout disque dur contient des circuits logiques d'interface et un processeur qui contrôle les entrées/sorties et le codage des données. Le processeur exécute également un programme d'autodiagnostic, devenu obligatoire pour les disques durs modernes. La plupart des disques utilisent la technologie SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology), proposée il y a plusieurs années par IBM et Compaq, pour l'autodiagnostic. Le processeur traite les données reçues des têtes et les convertit en un « langage » compréhensible par l'ordinateur. Il le fait, tout comme un ordinateur le fait dans la RAM. La ROM est nécessaire pour démarrer, comme le BIOS sur carte mère. Ce que fait la puce de contrôle du moteur ressort clairement de son nom. Lorsqu'elle est allumée, la carte contrôleur lit les informations de service et si elles sont correctes, le disque dur commence à fonctionner.

L'ensemble du disque dur doit être fabriqué avec une extrême précision en raison de la très petite taille des composants. Les plateaux, têtes, broches, entraînements sont fermés dans un volume spécial appelé zone hermétique, ou « chambre ». Ceci est fait pour garantir que la zone scellée est protégée de la poussière, qui peut détruire les têtes ou provoquer des rayures sur les plaques. À l’intérieur de la zone hermétique, il y a de l’air et non du vide, comme beaucoup le pensent. Elle est liée à monde extérieur système d'égalisation de pression, qui contient un filtre à air. Ainsi, la pression de l'air à l'intérieur de la zone hermétique est toujours égale à celle de l'air ambiant et le problème de condensation est résolu de la même manière.

La zone hermétique (zone scellée) est une cavité d'un disque dur, limitée par une « chambre » et un couvercle, à l'intérieur de laquelle se trouve de l'air purifié des particules de poussière. La chambre étanche protège les fluides non seulement de la pénétration de particules de poussière mécaniques, mais également des effets des champs électromagnétiques. Garantir un espace propre et sans poussière à l’intérieur de votre disque dur condition nécessaire pour soutenir performance du dur disque, parce que Les plus petites particules peuvent endommager le revêtement magnétique des disques et entraîner une perte de données et de performances de l'appareil.

Les disques durs utilisent des disques ronds (plaques) constitués de surfaces non magnétiques, sur lesquels est appliquée une fine couche de matériau magnétique. Tous les plateaux sont montés sur un axe de moteur électrique et tournent à grande vitesse (pour différents modèles lecteurs modernes cette vitesse varie de 5400 à 12000 tr/min). Plus la vitesse de rotation est élevée, plus la vitesse d’échange de données est élevée. Une fourchette se déplace entre les plaques, sur lesquelles se trouvent des têtes magnétiques qui enregistrent et lisent les informations. Les têtes sont positionnées strictement à certaines distances de l'axe de rotation des plateaux. La surface des plateaux des disques durs a une structure spéciale pour assurer un enregistrement et un stockage ordonnés des informations. Sur chaque plateau, les informations sont enregistrées sur des cercles concentriques appelés pistes. Les pistes sur différentes surfaces sont à égales distances de l'axe de rotation. Un ensemble de pistes situées sur des surfaces différentes, mais ayant le même diamètre, est appelé cylindre.

Chaque piste est divisée en parties appelées secteurs (voir Figure 2).

Les disques durs modernes ont un nombre différent de secteurs par piste selon qu'il s'agit d'une piste externe ou interne. La piste extérieure est plus longue et peut accueillir plus de secteurs que la piste intérieure plus courte. Données sur disque vierge commencez également l’enregistrement à partir de la piste externe. Tous les disques magnétiques durs modernes ont la même taille de secteur logique, ce qui permet d'écrire 512 octets d'informations dans un secteur. Les secteurs ont des numéros commençant par 1. Les secteurs avec les mêmes numéros sur toutes les pistes d'un cylindre sont "les uns sous les autres", de sorte qu'une lecture simultanée (ou une écriture simultanée) de tous ces secteurs est possible. Les secteurs avec le même nombre de cylindres différents ne sont pas sur le même rayon (comme on pourrait le supposer), mais sont situés le long d'une courbe qui permet une transition vers un secteur avec le même numéro situé sur une piste adjacente, en tenant compte du temps requis déplacer la tête vers l'axe de rotation du disque (pendant ce temps le disque a le temps de tourner). Cette disposition des secteurs est appelée « désalignement des cylindres ».

Le tout premier secteur du disque dur (secteur 1, piste 0, surface (tête) 0) contient ce qu'on appelle Master Boot Record (MBR). Cette entrée n'occupe pas tout le secteur, mais seulement sa partie initiale. Le Master Boot Record lui-même est un programme. Ce programme pendant amorcer Le système d'exploitation du disque dur est placé dans la RAM du PC. Entrée de démarrage continue le processus de démarrage du système d'exploitation.

A la fin du tout premier secteur dur Le disque contient la table de partition du disque (Partition Table).

Les plaques sont marquées en pistes et en secteurs à l'aide d'un formatage de bas niveau.

Le formatage de bas niveau est le processus d'application d'informations sur la position des pistes et des secteurs, ainsi que d'enregistrement des informations de service pour le système d'asservissement. Ce processus est parfois appelé « vrai » formatage car il crée un format physique qui détermine la façon dont les données seront organisées. Lorsque le processus de formatage de bas niveau d'un disque dur est lancé pour la première fois, les plateaux du disque dur sont vides, c'est-à-dire ne contiennent absolument aucune information sur les secteurs, les pistes, etc.

Formatage difficile le disque comprend trois étapes :

1. Formatez le disque à un niveau bas ( formatage de bas niveau). C'est la seule « vraie » méthode de formatage d'un disque. Au cours de ce processus, des structures physiques sont créées sur le disque dur : pistes, secteurs, informations de contrôle. Ce processus est effectué par le fabricant sur des plaques qui ne contiennent encore aucune information.

2. Partitionnement. Ce processus divise la capacité du disque dur en lecteurs logiques(C, D, etc.). Cela est généralement effectué par le système d'exploitation et la méthode de partitionnement dépend fortement du système d'exploitation.

3. Formatage de haut niveau. Ce processus est également contrôlé par le système d'exploitation et dépend à la fois du type de système d'exploitation et de l'utilitaire utilisé pour le formatage. Le processus écrit des structures logiques responsables du stockage correct des fichiers, ainsi que, dans certains cas, du système fichiers de démarrage au début du disque. Ce formatage peut être divisé en deux types : rapide et complet. À formatage rapide seule la table du système de fichiers est écrasée ; lorsqu'elle est pleine, la surface du lecteur est d'abord vérifiée (vérifiée), et ensuite seulement la table du système de fichiers est écrite.

Actuellement, les 4 systèmes de fichiers les plus courants sont FAT, NTFS, FAT32 et HPFS (OS/2). Tous Système d'exploitation utiliser divers programmes pour un formatage de haut niveau, car ils utilisent Divers types systèmes de fichiers. Cependant, le formatage de bas niveau, le processus de marquage des pistes et des secteurs sur un disque, est le même.

Fonctions de base du système de fichiers

Maintenir le mappage des fichiers avec les structures physiques et logiques du support de stockage (par exemple, vers les clusters et les secteurs d'un disque dur).

Donnez accès aux fichiers par leurs noms symboliques.

Garantir l'exactitude des données contenues dans le fichier.

Optimisez les performances du point de vue du système d’exploitation (débit) et de l’utilisateur (temps de réponse).

Fournit la prise en charge du partage de fichiers par plusieurs utilisateurs pour un système multi-utilisateurs.

Paramètres physiques et logiques de base des disques durs

Tous les variateurs sont conformes aux normes déterminées soit par des comités et groupes de normalisation indépendants, soit par les fabricants eux-mêmes. Parmi les nombreux caractéristiques techniques en distinguant un modèle d'un autre, nous pouvons souligner certains des plus importants du point de vue des utilisateurs et des fabricants, qui sont d'une manière ou d'une autre utilisés lors de la comparaison des disques. divers fabricants et choisir un appareil.

Le diamètre du disque est un paramètre totalement indépendant de toute norme, limité uniquement par les facteurs de forme des boîtiers.

Numéro de côtés - détermine le nombre de disques physiques installés sur la broche.

Nombre de cylindres (numéro de cylindres) - détermine le nombre de pistes (pistes) qui seront situées sur une surface.

Nombre de secteurs (nombre de secteurs) - le nombre total de secteurs sur toutes les pistes de toutes les surfaces du lecteur.

Nombre de secteurs par piste - le nombre total de secteurs sur une piste.

Vitesse de broche (vitesse de rotation ou vitesse de broche) - détermine combien de temps sera passé à lire séquentiellement une piste ou un cylindre.

Temps pour passer d'une piste à une autre (temps de recherche piste à piste)

lecteur de disque dur magnétique

Le temps de latence des têtes est le temps qui s'écoule à partir du moment où les têtes sont positionnées sur la piste requise jusqu'au début de l'opération de lecture/écriture.

Le temps de configuration ou temps de recherche est le temps passé par l'appareil à déplacer les têtes de lecture/écriture vers le cylindre souhaité à partir d'une position arbitraire.

Le temps de recherche moyen est le résultat moyen d'un grand nombre d'opérations de positionnement sur différents cylindres, souvent appelé temps de positionnement moyen.

Le temps d'attente (latence) est le temps nécessaire au passage du secteur souhaité à la tête, l'indicateur moyen est le temps d'attente moyen (latence moyenne), obtenu comme la moyenne de nombreux passages de tests.

Temps d'accès - le temps total passé à installer les têtes et à attendre un secteur.

Temps d'accès moyen (temps d'accès moyen) - le temps qui s'écoule entre le moment où une demande d'opération de lecture/écriture est reçue du contrôleur jusqu'à la mise en œuvre physique de l'opération - le résultat de l'addition du temps de recherche moyen et du temps d'attente moyen .

Taux de transfert de données, également appelé débit(débit), détermine la vitesse à laquelle les données sont lues ou écrites sur le disque une fois que les têtes sont dans la position requise.

Le taux de transfert de données externes ou taux de transfert de données en rafale indique la vitesse à laquelle les données sont lues depuis un tampon situé sur le lecteur vers la RAM de l'ordinateur.

Vitesse interne le taux de transfert de données (taux de transfert interne ou taux de transfert soutenu) reflète le taux de transfert de données entre les têtes et le contrôleur de variateur et détermine vitesse globale transférer des données dans les cas où le tampon n'est pas utilisé ou n'a aucun impact (par exemple, lors du chargement d'un fichier graphique ou vidéo volumineux).

Taille du tampon du cache du contrôleur (taille de la trésorerie interne).

Consommation électrique moyenne (capacité).

Le niveau sonore est bien entendu un indicateur ergonomique.

Mean Time Between Failures (MTBF) - détermine la durée pendant laquelle le disque peut fonctionner sans panne.

Résistance aux chocs (indice de choc G) - détermine le degré de résistance du variateur aux chocs et aux changements brusques de pression, mesuré en unités de surcharge admissible g à l'état marche et arrêt.

Capacité de stockage physique et logique. Les supports de disque dur, contrairement aux disquettes, possèdent un nombre constant de pistes et de secteurs qui ne peuvent pas être modifiés. Ces numéros sont déterminés par le type de modèle et le fabricant de l'appareil. Par conséquent, le volume physique des disques durs est déterminé initialement et comprend le volume occupé par les informations de service (disposition du disque en pistes et secteurs) et le volume disponible pour les données utilisateur.

Un disque dur est un périphérique structurellement complexe. Le composant mécanique du disque dur est le maillon faible de tout unité système. Après tout, si les éléments restants de l'ordinateur peuvent être modifiés sans douleur en en achetant de nouveaux, le disque dur ne peut pas être remplacé aussi facilement, car des informations y sont stockées. Malgré le fait que certaines entreprises développent des supports de stockage alternatifs qui ne contiendront pas d'éléments mécaniques, personne ne va actuellement abandonner la production de disques durs basés sur le principe de l'enregistrement magnétique. Ceci est confirmé par l'émergence de disques durs utilisant le principe d'enregistrement perpendiculaire, qui ont permis d'atteindre une densité d'enregistrement plus élevée. En conséquence, des disques durs d'une capacité supérieure à 1 To sont déjà apparus.

La série Seagate Barracuda® 7200.11 utilise une technologie d'enregistrement perpendiculaire de deuxième génération pour atteindre des densités d'enregistrement encore plus élevées par unité de surface. Grâce à cela, la capacité maximale a atteint 1,5 To. Tous les disques durs Seagate Barracuda® 7200.11 disposent d'une interface SATA-II prenant en charge la technologie NCQ. La toute dernière série Seagate Barracuda® XT est actuellement le seul modèle du marché doté d'une capacité record de 2 To. Le plus rapide et le plus spacieux - telles sont les épithètes que mérite ce modèle. Le disque dur Seagate Barracuda XT pour ordinateurs de bureau a une capacité de 2 To, une vitesse de broche de 7 200 tr/min, une taille de mémoire cache de 64 Mo, et est également équipé d'une interface SATA III haute vitesse de nouvelle génération (avec une bande passante de jusqu'à 6 Gbit/s). Tout cela ensemble offre de nombreuses possibilités de stockage d'une énorme quantité d'informations et des performances optimales. Les domaines d'application du disque dur Seagate Barracuda XT sont variés : PC de jeu hautes performances, systèmes de création et de traitement vidéo dans haute résolution HD, serveurs et postes de travail domestiques, matrices RAID de bureau, appareils externes stockage de données avec des interfaces FireWire 800 ou eSATA haut débit.

Quelques points clés dans le développement des disques magnétiques durs :

· Premier disque dur (1956) : IBM RAMAC, avait une capacité d'environ 5 mégaoctets, stocké sur cinquante disques de 24 pouces. La densité d'enregistrement était d'environ 2 000 bits par pouce carré, le taux de transfert de données était de 8 800 bits par seconde.

· Premières têtes à coussin d'air (1962) : Le modèle IBM 1301 a été le premier à utiliser des têtes magnétiques flottant sur un coussin d'air, réduisant ainsi la distance tête-disque à 250 micropouces. Le disque dur avait une capacité de 28 Mo, utilisant la moitié du nombre de têtes IBM RAMAC, et sa densité d'enregistrement et sa vitesse de fonctionnement ont été augmentées de 1 000 %.

· Premier disque dur portable (1965) : Le modèle IBM 2310 a été le premier disque dur doté d'un package de disque portable.

· Premières têtes de ferrite (1966) : Le modèle IBM 2314 a été le premier disque dur à utiliser un noyau de ferrite dans les têtes.

· Premier modèle de disque dur moderne (1973) : Le modèle IBM 3340 avait une capacité de 60 mégaoctets et utilisait de nombreuses technologies clés encore utilisées aujourd'hui dans les disques durs modernes.

· Premières têtes à couche mince (1979) : Le modèle IBM 3370 a été le premier disque dur à utiliser des têtes à couche mince, qui deviendront bien plus tard omniprésentes dans les lecteurs de PC.

· Premier disque dur de 8" (1979) : Le modèle IBM 3310 a été le premier disque dur à utiliser des disques de 8", après avoir utilisé des disques de 14" pendant près d'une décennie.

· Premier disque dur de 5,25" (1980) : Le Seagate ST-506 a été le premier disque dur à être proposé au format 5,25" utilisé dans les premiers PC.

· Premier disque dur au format 3,5" (1983) : Rodime a présenté le RO352, le premier disque dur construit au format 3,5", qui est devenu l'un des facteurs de forme les plus importants de l'industrie des PC.

· Premier disque dur à utiliser un lecteur solénoïde (1986) : Conner Peripherals CP340.

· Le premier disque dur « profil bas » 3,5" (1988) : Conner Peripherals CP3022, qui avait une hauteur de 1 pouce ; tous les disques durs modernes sont fabriqués dans cette conception « profil bas ».

· Premier disque dur de 2,5" (1988) : PrairieTek a présenté le premier disque dur utilisant des plateaux de 2,5". C'est ce facteur de forme qui est devenu la norme pour les disques durs utilisés dans les ordinateurs portables.

· Premier disque dur à utiliser des têtes magnétorésistives et le décodage de données PRML (1990) : le modèle IBM 681 avait une capacité de 857 mégaoctets et fut le premier à utiliser des têtes magnétorésistives et du PRML.

· Premiers disques à couche mince (1991) : le lecteur mainframe « Pacifica » d'IBM a été le premier à utiliser des disques à couche mince.

Pendant ce temps, les disques durs magnétiques pourraient un jour céder la place aux « disques durs rectangulaires » (HRD). Récemment, HDD a un concurrent avec des indicateurs de performance plus attractifs, pour lesquels il faut cependant payer, au sens littéral du terme. Certains développeurs ne perdent pas espoir de créer leur propre alternative au disque dur. DataSlide a présenté un prototype d'un nouveau disque qui, il est possible, concurrencera un jour les disques durs et SSD. La technologie utilisée est appelée « disque dur rectangulaire » (Hard Rectangular Disk, HRD). Selon DataSlide, la technologie brevetée permettra au disque d'atteindre des niveaux de performances de 160 000 IOPS et 500 Mo/s tout en consommant moins de 4 W d'énergie. À titre de comparaison, pour les SSD modernes, ces chiffres sont respectivement de 35 000 IOPS (mode lecture, mode écriture - 3 000 IOPS) et 220 Mo/s. Selon une source, la capacité du prototype est de 36 Go ; les développeurs eux-mêmes affirment que les disques HRD pourront avoir une capacité de 80 Go à 2 To.

Le concept HRD est emprunté au Millipede d'IBM. La conception du lecteur comprend un lecteur piézoélectrique qui entraîne une plaque rectangulaire avec un support magnétique dans un mouvement oscillatoire précis, ainsi que des réseaux de têtes bidimensionnelles pour la lecture et l'écriture. Les surfaces de contact sont recouvertes d'un « lubrifiant » dur au diamant qui garantit, selon l'entreprise, de nombreuses années de fonctionnement sans usure. Jusqu'à 64 têtes magnétiques du réseau peuvent lire ou écrire simultanément.

Il n'existe pas encore de données sur le temps qu'il faudra avant que le prototype se transforme en un produit de série disponible sur le marché, ni sur le coût de ces disques. On sait seulement que l'avantage du développement réside dans l'utilisation de technologies et de matériaux déjà utilisés dans la production en série de panneaux LCD et de supports magnétiques.


Liste de références

1. Bases du moderne la technologie informatique: Didacticiel. / Éd. Khomonenko D.A. - Saint-Pétersbourg : tirage KRONA, 1998.

2. Smirnov A.D. Architecture systèmes informatiques. M. : Nauka, 1990.

3. Scott Muler. Modernisation et réparation Ordinateur personnel. /par. de l'anglais - M : JSC « Maison d'édition Binom ». 1998

4. Pour préparer ce travail, des documents provenant d'Internet ont également été utilisés : http://www.nodevice.ru/, http://spas-info.ru/articles/

5. http://www.datalabs.ru/kb/000021.html

6. http://spas-info.ru/articles/print/? ch=article&page=11_arranged

7. http://www.xard.ru/post/10731/? page=123


Fréquence de l'air ambiant, car la saleté ou la poussière peuvent provoquer une collision de la tête avec le disque, ce qui entraînera certainement sa défaillance. Comme vous le savez, des baies de montage spéciales sont fournies pour installer des lecteurs de disque dans l'unité centrale de n'importe quel ordinateur personnel. dimensions les disques durs modernes se caractérisent par leur facteur de forme. Le facteur de forme indique horizontal...

Secteurs de démarrage disques durs. Physique et logique connexion difficile lecteurs Quels connecteurs doivent être connectés, quels cavaliers doivent être réglés et autres opérations lors de l'installation physique d'un disque dur ? Il s'agit d'un câble d'interface, d'un câble d'alimentation, de cavaliers pour sélectionner l'état d'un périphérique logique et, éventuellement, d'un indicateur de l'état de l'appareil (accès à l'appareil), ainsi que...

Run Limited Length - ARLL) est une méthode RLL améliorée dans laquelle, parallèlement à la compression logique des données, la fréquence d'échange entre le contrôleur et le lecteur est augmentée. Technologie de production de lecteurs de disquettes L'enregistrement et la lecture des informations s'effectuent à l'aide de têtes magnétiques de type flottant. Ils sont montés sur des leviers qui se déplacent selon un rayon...

Il est reconnu comme un disque dur et ne nécessite aucune installation de pilote. La capacité des clés USB peut aller de 32 Mo à 8 Go. Question 2 : EXCEL. Formatage des cellules. Application d'une mise en forme conditionnelle. 2.1. Formatage des cellules. Les bordures de cellules et les lignes de grille représentent différents éléments du tableau. Un quadrillage est défini pour l'ensemble de la feuille de calcul. Les limites s'appliquent à chaque individu...

Disques magnétiques.

Périphériques de stockage sur disque. Types, types, propriétés des périphériques de stockage sur disque. Périphériques de stockage sur disque magnétique.

Périphériques de stockage sur disque. Les dispositifs de stockage d'informations fabriqués représentent une gamme de dispositifs de stockage avec différents principes de fonctionnement, caractéristiques physiques, techniques et opérationnelles. La principale propriété et objectif des dispositifs de stockage d'informations est leur stockage et leur reproduction.

Types, types, propriétés des périphériques de stockage sur disque. Principaux types de périphériques de stockage :

    lecteurs de disquettes magnétiques (FMD);

    lecteurs de disques magnétiques durs (HDD);

    lecteurs de bandes magnétiques (TMD);

    Lecteurs de CD-ROM, CD-RW, DVD.

Les principaux types de médias leur correspondent :

    disquettes magnétiques ( Disquette) (diamètre 3,5'' et capacité 1,44 Mo ; diamètre 5,25'' et capacité 1,2 Mo (actuellement obsolète et pratiquement inutilisé, production de lecteurs conçus pour des disques d'un diamètre de 5,25'', également abandonnée)), disques pour supports amovibles ;

    disques magnétiques durs ( Disque dur);

    cassettes pour streamers et autres NML ;

    Disques CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Les périphériques de stockage sont généralement divisés en types et catégories en fonction de leurs principes de fonctionnement, de leurs caractéristiques opérationnelles, techniques, physiques, logicielles et autres. Par exemple, selon les principes de fonctionnement, on distingue les types de dispositifs suivants : électroniques, magnétiques, optiques et mixtes - magnéto-optiques. Chaque type d'appareil est organisé sur la base de la technologie correspondante de stockage/reproduction/enregistrement d'informations numériques. Par conséquent, en ce qui concerne le type et la conception technique du support d'informations, ils distinguent : les dispositifs électroniques, à disque et à bande. Principales caractéristiques des lecteurs et supports :

    capacité d'information;

    rapidité de l'échange d'informations;

    fiabilité du stockage des informations;

    prix.

Périphériques de stockage sur disque magnétique.

Principe d'opérationdispositifs de stockage magnétiques basé sur des méthodes de stockage d'informations utilisant les propriétés magnétiques des matériaux. Généralement, les dispositifs de stockage magnétiques sont constitués de appareils de lecture/écriture d'informations Et supports magnétiques, sur lequel l'enregistrement est directement effectué et à partir duquel les informations sont lues. Les dispositifs de stockage magnétiques sont généralement divisés en types en fonction de leur conception, des caractéristiques physiques et techniques du support de stockage, etc. Les distinctions les plus courantes sont faites entre les périphériques de disque et de bande. La technologie générale des dispositifs de stockage magnétique consiste à magnétiser des zones du support avec un champ magnétique alternatif et à lire des informations codées sous forme de zones de magnétisation alternative. En règle générale, les supports de disque sont magnétisés le long de champs concentriques - des pistes situées le long de tout le plan du support en rotation discoïde. L'enregistrement est effectué dans un code numérique. La magnétisation est obtenue en créant un champ magnétique alternatif à l'aide de têtes de lecture/écriture. Les têtes sont deux ou plusieurs circuits à commande magnétique avec des noyaux dont les enroulements sont alimentés en tension alternative. Un changement de tension provoque un changement de direction des lignes d'induction magnétique du champ magnétique et, lorsque le support est magnétisé, signifie un changement de la valeur du bit d'information de 1 à 0 ou de 0 à 1.

Habituellement, le NMD se compose des parties suivantes :

    contrôleur de lecteur de disque,

    le lecteur de disque lui-même,

    câbles d'interface,

    disque magnétique

Un disque magnétique est une base à revêtement magnétique qui tourne autour d'un axe à l'intérieur du lecteur.

Le revêtement magnétique est utilisé comme périphérique de stockage.

Les disques magnétiques sont : durs (Winchester) et flexibles (Floppy). Disque dur - HDD. Lecteur de disquettes - NGMD(FDD).

En plus des disques durs et des disques durs, des supports amovibles sont souvent utilisés. Un périphérique de stockage assez populaire est Zip. Il est disponible sous forme d'unités intégrées ou autonomes connectées à un port parallèle. Ces lecteurs peuvent stocker 100 et 250 Mo de données sur des cartouches ressemblant à une disquette de 3,5 pouces, offrent un temps d'accès de 29 ms et des vitesses de transfert de données allant jusqu'à 1 Mo/s. Si un appareil est connecté au système via un port parallèle, le taux de transfert de données est limité par la vitesse du port parallèle.

Le lecteur Jaz est un type de disque dur amovible. La capacité de la cartouche utilisée est de 1 ou 2 Go. L'inconvénient est le coût élevé de la cartouche. L'application principale est la sauvegarde des données.

Dans les lecteurs de bande magnétique (le plus souvent, ces appareils sont banderoles) l'enregistrement est réalisé sur mini-cassettes. La capacité de ces cassettes est de 40 Mo à 13 Go, la vitesse de transfert des données est de 2 à 9 Mo par minute, la longueur de la bande est de 63,5 à 230 m, le nombre de pistes est de 20 à 144.

Université d'État de Tomsk

systèmes de contrôle et électronique radio (TUSUR)

Département des systèmes de contrôle automatisés (ACS)

dans la discipline "Informatique"

Complété:

étudiant de TMCDO

gr.: z-348b-32

spécialités 230105

Nourpeissov Janbolat Kikbaevitch

Tomsk 2011

Liste de références

Disque magnétique dur (disque dur)

Bien que récemment, le disque dur soit de moins en moins appelé « Winchester », l'histoire de l'apparition de ce nom est liée au modèle de disque IBM, qui portait la désignation « 30/30 », similaire au nom du Winchester 30. -fusil de calibre, répandu en Amérique. Cependant, il existe des divergences quant à la date de développement du disque de ce modèle (ils l'appellent les années 60, début et milieu des années 70), s'il est sorti ou est resté un prototype, et s'il correspondait à la désignation "30/30". ". Certaines sources affirment que le disque permettait d'enregistrer 30 pistes de 30 secteurs chacune, d'autres parlent de combiner un disque fixe de 30 Mo et un disque amovible de 30 Mo dans un seul appareil.

Les disques durs sont l’un des composants les plus importants et les plus intéressants d’un ordinateur. La chose la plus fascinante à voir dans l’histoire des disques durs est peut-être la façon dont, au cours des deux dernières décennies, les ingénieurs ont amélioré les disques durs en termes de convivialité, de capacité, de vitesse, de consommation d’énergie, etc.

Les tout premiers ordinateurs n’avaient aucun stockage permanent de données. Chaque fois que vous vouliez travailler avec le programme, vous deviez le saisir manuellement. Très vite, il est devenu clair que les ordinateurs avaient besoin d'une sorte de constante magasin de données. Le premier support de stockage utilisé dans les ordinateurs était le papier ! (cartes perforées ? Les programmes et les données étaient écrits à l'aide de trous dans des cartes en papier. Un lecteur spécial était utilisé qui utilisait un faisceau de lumière pour numériser les cartes : là où il y avait un trou, il était perçu comme un « 1 », et là où il y avait pas de trou, il était perçu comme un "0". Par rapport à la saisie manuelle d'un programme à chaque fois que l'ordinateur était allumé, cela représentait un grand pas en avant, mais restait une méthode très peu pratique pour saisir des programmes dans l'ordinateur. Cependant, les cartes perforées La prochaine amélioration importante dans le stockage des programmes a été l'invention de la bande magnétique. Les informations enregistrées à l'aide d'une méthode similaire à l'enregistrement des cassettes audio, les bandes magnétiques étaient un stockage d'informations plus flexible, plus fiable et plus rapide que les cartes perforées. Bien sûr, les lecteurs de bande sont toujours utilisés dans les ordinateurs, mais comme périphérique de stockage de données secondaire, généralement pour stocker des copies de sauvegarde. Le principal inconvénient de ce périphérique est que les données étaient disposées de manière linéaire et qu'il fallait quelques minutes pour rembobiner la bande d'un bout à l'autre. l’autre, rendant l’accès aléatoire aux données lent. Plus tard, les disques durs sont apparus et étaient des périphériques de stockage lents, petits et très peu fiables, même comparés aux premiers disques durs.

Pour de nombreuses personnes, un disque dur est considéré comme une boîte noire qui stocke d’une manière ou d’une autre des informations.

Architecture physique et structure logique des lecteurs de disque

De nombreuses années de développement des disques durs n'ont pas permis de modifier la conception de base de ces appareils, dont l'un des éléments clés est un disque rotatif doté d'une couche d'informations.

L'ensemble du disque dur, en tant que dispositif, est divisé en deux grands composants : une carte électronique et une zone hermétique ou « chambre », à l'intérieur de laquelle se trouvent des disques magnétiques (plaques) familièrement appelés « crêpes », un bloc de têtes magnétiques, un moteur de broche et d'autres appareils. La structure interne de la plupart des disques durs est presque la même (voir Figure 1).

Ce qui se cache sous le cache du disque dur

Carte électronique ou contrôleur Le disque dur est essentiellement un petit ordinateur. Tout disque dur moderne sur sa propre carte contrôleur doit disposer de RAM, appelée cache ou tampon. En règle générale, la taille du cache varie de 512 Ko à 8 Mo (dans les versions modernes), selon le modèle de disque. Le cache affecte directement les performances du disque dur, car la vitesse de lecture des données de celui-ci peut être deux à trois fois, voire plus, supérieure à la vitesse de lecture des informations des plateaux. Les données auxquelles le programme accède le plus souvent sont écrites dans le cache et la vitesse de fonctionnement de certains programmes avec disques peut ainsi atteindre des valeurs absolument fantastiques. Certains fabricants installent non seulement des caches de lecture sur leurs disques, mais également des caches d'écriture. En plus de la mémoire cache, la carte contrôleur de tout disque dur contient des circuits logiques d'interface et un processeur qui contrôle les entrées/sorties et le codage des données. Le processeur exécute également un programme d'autodiagnostic, devenu obligatoire pour les disques durs modernes. La plupart des disques utilisent la technologie SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology), proposée il y a plusieurs années par IBM et Compaq, pour l'autodiagnostic. Le processeur traite les données reçues des têtes et les convertit en un « langage » compréhensible par l'ordinateur. Il le fait, tout comme un ordinateur le fait dans la RAM. La ROM est nécessaire au démarrage, comme le BIOS sur la carte mère. Ce que fait la puce de contrôle du moteur ressort clairement de son nom. Lorsqu'elle est allumée, la carte contrôleur lit les informations de service et si elles sont correctes, le disque dur commence à fonctionner.

L'ensemble du disque dur doit être fabriqué avec une extrême précision en raison de la très petite taille des composants. Les plateaux, têtes, broches, entraînements sont fermés dans un volume spécial appelé zone hermétique, ou « chambre ». Ceci est fait pour garantir que la zone scellée est protégée de la poussière, qui peut détruire les têtes ou provoquer des rayures sur les plaques. À l’intérieur de la zone hermétique, il y a de l’air et non du vide, comme beaucoup le pensent. Il est relié au monde extérieur par un système d'égalisation de pression, qui contient un filtre à air. Ainsi, la pression de l'air à l'intérieur de la zone hermétique est toujours égale à celle de l'air ambiant et le problème de condensation est résolu de la même manière.

Hermozone(zone scellée) - la cavité du disque dur, limitée par la « chambre » et le couvercle, à l'intérieur de laquelle se trouve l'air purifié des particules de poussière. La chambre étanche protège les fluides non seulement de la pénétration de particules de poussière mécaniques, mais également des effets des champs électromagnétiques. Garantir un espace propre et sans poussière à l'intérieur du disque dur est une condition nécessaire au maintien des performances du disque dur, car Les plus petites particules peuvent endommager le revêtement magnétique des disques et entraîner une perte de données et de performances de l'appareil.

Les disques durs utilisent des disques ronds (plaques) constitués de surfaces non magnétiques, sur lesquels est appliquée une fine couche de matériau magnétique. Toutes les plaques sont montées sur broche moteur électrique, et tournent à grande vitesse (pour différents modèles de disques modernes, cette vitesse varie de 5400 à 12000 tr/min). Plus la vitesse de rotation est élevée, plus la vitesse d’échange de données est élevée. Une fourchette se déplace entre les assiettes, sur lesquelles se trouvent têtes magnétiques, effectuant l'enregistrement et la lecture d'informations. Les têtes sont positionnées strictement à certaines distances de l'axe de rotation des plateaux. La surface des plateaux des disques durs a une structure spéciale pour assurer un enregistrement et un stockage ordonnés des informations. Sur chaque plaque, les informations sont enregistrées sur des cercles concentriques appelés des pistes (piste). Les pistes sur différentes surfaces sont à égales distances de l'axe de rotation. Un ensemble de pistes situées sur des surfaces différentes, mais ayant le même diamètre, est appelé cylindre.

Chaque piste est divisée en parties appelées secteurs (voir Figure 2).

Les disques durs modernes ont un nombre différent de secteurs par piste selon qu'il s'agit d'une piste externe ou interne. La piste extérieure est plus longue et peut accueillir plus de secteurs que la piste intérieure plus courte. Les données sur le disque vierge commencent également à être écrites à partir de la piste externe. Tous les disques magnétiques durs modernes ont la même taille de secteur logique, ce qui permet d'écrire 512 octets d'informations dans un secteur. Les secteurs ont des numéros commençant par 1. Les secteurs avec les mêmes numéros sur toutes les pistes d'un cylindre sont "les uns sous les autres", de sorte qu'une lecture simultanée (ou une écriture simultanée) de tous ces secteurs est possible. Les secteurs avec le même nombre de cylindres différents ne sont pas sur le même rayon (comme on pourrait le supposer), mais sont situés le long d'une courbe qui permet une transition vers un secteur avec le même numéro situé sur une piste adjacente, en tenant compte du temps requis déplacer la tête vers l'axe de rotation du disque (pendant ce temps le disque a le temps de tourner). Cette disposition des secteurs est appelée « désalignement des cylindres ».

Le tout premier secteur du disque dur (secteur 1, piste 0, surface (tête) 0) contient ce qu'on appelle l'enregistrement de démarrage principal ( Enregistrement de démarrage principal - MBR). Cette entrée n'occupe pas tout le secteur, mais seulement sa partie initiale. Le Master Boot Record lui-même est un programme. Ce programme est placé dans la RAM du PC lors du démarrage initial du système d'exploitation à partir du disque dur. L'enregistrement de démarrage poursuit le processus de démarrage du système d'exploitation.

A la fin du tout premier secteur du disque dur se trouve la table de partition du disque ( Table de partition).

Les plaques sont marquées en pistes et en secteurs à l'aide d'un formatage de bas niveau.

Le formatage de bas niveau est le processus d'application d'informations sur la position des pistes et des secteurs, ainsi que d'enregistrement des informations de service pour le système d'asservissement. Ce processus est parfois appelé « vrai » formatage car il crée un format physique qui détermine la façon dont les données seront organisées. Lorsque le processus de formatage de bas niveau d'un disque dur est lancé pour la première fois, les plateaux du disque dur sont vides, c'est-à-dire ne contiennent absolument aucune information sur les secteurs, les pistes, etc.

Le formatage d'un disque dur comporte trois étapes :

1. Formatage du disque à un niveau bas (formatage de bas niveau). C'est la seule « vraie » méthode de formatage d'un disque. Au cours de ce processus, des structures physiques sont créées sur le disque dur : pistes, secteurs, informations de contrôle. Ce processus est effectué par le fabricant sur des plaques qui ne contiennent encore aucune information.

2. Partitionnement. Ce processus divise la capacité du disque dur en disques logiques (C, D, etc.). Cela est généralement effectué par le système d'exploitation et la méthode de partitionnement dépend fortement du système d'exploitation.

3. Formatage de haut niveau. Ce processus est également contrôlé par le système d'exploitation et dépend à la fois du type de système d'exploitation et de l'utilitaire utilisé pour le formatage. Le processus écrit les structures logiques responsables du stockage correct des fichiers, ainsi que, dans certains cas, des fichiers de démarrage du système au début du disque. Ce formatage peut être divisé en deux types : rapide et complet. Avec un formatage rapide, seule la table du système de fichiers est écrasée ; avec un formatage complet, la surface du lecteur est d'abord vérifiée (cochée), puis seulement la table du système de fichiers est écrite.

Actuellement, les 4 systèmes de fichiers les plus courants sont FAT, NTFS, FAT32 et HPFS (OS/2). Tous les systèmes d'exploitation utilisent divers programmes pour le formatage de haut niveau, car... ils utilisent différents types de systèmes de fichiers. Cependant, le formatage de bas niveau, le processus de marquage des pistes et des secteurs sur un disque, est le même.

Fonctions de base du système de fichiers

Maintenir le mappage des fichiers avec les structures physiques et logiques du support de stockage (par exemple, vers les clusters et les secteurs d'un disque dur).

Donnez accès aux fichiers par leurs noms symboliques.

Garantir l'exactitude des données contenues dans le fichier.

Optimisez les performances du point de vue du système d’exploitation (débit) et de l’utilisateur (temps de réponse).

Fournit la prise en charge du partage de fichiers par plusieurs utilisateurs pour un système multi-utilisateurs.

Paramètres physiques et logiques de base des disques durs

Tous les variateurs sont conformes aux normes déterminées soit par des comités et groupes de normalisation indépendants, soit par les fabricants eux-mêmes. Parmi les nombreuses caractéristiques techniques qui distinguent un modèle d'un autre, nous pouvons souligner certaines qui sont les plus importantes du point de vue des utilisateurs et des fabricants, qui sont utilisées d'une manière ou d'une autre pour comparer les disques de différents fabricants et choisir un appareil.

Diamètre du disque - le paramètre est totalement libre de toute norme, limité uniquement par les facteurs de forme des boîtiers.

Nombre de surfaces (numéro de côtés) - détermine le nombre de disques physiques installés sur la broche.

Nombre de cylindres (numéro de cylindres) - détermine combien de pistes (pistes) seront situées sur une surface.

Nombre de secteurs (nombre de secteurs) - le nombre total de secteurs sur toutes les pistes de toutes les surfaces du lecteur.

Nombre de secteurs par piste(secteurs par piste) - le nombre total de secteurs sur une piste.

Vitesse de broche (vitesse de rotation ou vitesse de broche) - détermine combien de temps sera passé à lire séquentiellement une piste ou un cylindre.

Temps pour passer d'une piste à une autre (temps de recherche piste à piste)

lecteur de disque dur magnétique

Temps de latence de la tête - le temps qui s'écoule depuis la fin du positionnement des têtes sur la piste souhaitée jusqu'au début de l'opération de lecture/écriture.

Temps de configuration ou temps de recherche - le temps passé par l'appareil à déplacer les têtes de lecture/écriture vers le cylindre souhaité à partir d'une position arbitraire.

Temps de recherche moyen - Le résultat moyen d'un grand nombre d'opérations de positionnement sur différents cylindres est souvent appelé temps de positionnement moyen.

Temps d'attente (latence) - le temps nécessaire au passage du secteur souhaité à la tête, l'indicateur moyen est la latence moyenne, obtenue comme la moyenne de nombreux passages de tests.

Temps d'accès - le temps total passé à installer les têtes et à attendre le secteur.

Temps d'accès moyen - le temps qui s'écoule entre le moment où une demande d'opération de lecture/écriture est reçue du contrôleur et la mise en œuvre physique de l'opération est le résultat de l'addition du temps moyen de recherche et du temps moyen d'attente.

Taux de transfert des données,également appelé débit, détermine la vitesse à laquelle les données sont lues ou écrites sur le disque une fois que les têtes sont dans la position requise.

Taux de transfert de données externes ou taux de transfert de données en rafale indique la vitesse à laquelle les données sont lues depuis un tampon situé sur le lecteur vers la RAM de l'ordinateur.

Taux de transfert interne ou taux de transfert soutenu reflète le taux de transfert de données entre les têtes et le contrôleur de lecteur et détermine le taux de transfert de données global dans les cas où le tampon n'est pas utilisé ou n'est pas impacté (par exemple, lorsqu'un fichier graphique ou vidéo volumineux est chargé).

Taille du tampon du cache du contrôleur (taille de la trésorerie interne).

Consommation électrique moyenne (capacité).

Le niveau sonore est bien entendu un indicateur ergonomique.

Temps moyen entre les pannes (MTBF) - détermine la durée pendant laquelle le disque peut fonctionner sans panne.

Résistance aux chocs (indice de choc G) - détermine le degré de résistance du variateur aux chocs et aux changements brusques de pression, mesuré en unités de surcharge admissible g à l'état marche et arrêt.

Capacité de stockage physique et logique. Les supports de disque dur, contrairement aux disquettes, possèdent un nombre constant de pistes et de secteurs qui ne peuvent pas être modifiés. Ces numéros sont déterminés par le type de modèle et le fabricant de l'appareil. Par conséquent, le volume physique des disques durs est déterminé initialement et comprend le volume occupé par les informations de service (disposition du disque en pistes et secteurs) et le volume disponible pour les données utilisateur.

Un disque dur est un périphérique structurellement complexe. Le composant mécanique du disque dur est le maillon faible de l'ensemble de l'unité système. Après tout, si les éléments restants de l'ordinateur peuvent être modifiés sans douleur en en achetant de nouveaux, le disque dur ne peut pas être remplacé aussi facilement, car des informations y sont stockées. Malgré le fait que certaines entreprises développent des supports de stockage alternatifs qui ne contiendront pas d'éléments mécaniques, personne ne va actuellement abandonner la production de disques durs basés sur le principe de l'enregistrement magnétique. Ceci est confirmé par l'émergence de disques durs utilisant le principe d'enregistrement perpendiculaire, qui ont permis d'atteindre une densité d'enregistrement plus élevée. En conséquence, des disques durs d'une capacité supérieure à 1 To sont déjà apparus.

La série Seagate Barracuda® 7200.11 utilise une technologie d'enregistrement perpendiculaire de deuxième génération pour atteindre des densités d'enregistrement encore plus élevées par unité de surface. Grâce à cela, la capacité maximale a atteint 1,5 To. Tous les disques durs Seagate Barracuda® 7200.11 disposent d'une interface SATA-II prenant en charge la technologie NCQ. La toute dernière série Seagate Barracuda® XT est actuellement le seul modèle du marché doté d'une capacité record de 2 To. Le plus rapide et le plus spacieux - telles sont les épithètes que mérite ce modèle. Le disque dur Seagate Barracuda XT pour ordinateurs de bureau a une capacité de 2 To, une vitesse de broche de 7 200 tr/min, une taille de mémoire cache de 64 Mo, et est également équipé d'une interface SATA III haute vitesse de nouvelle génération (avec une bande passante de jusqu'à 6 Gbit/s). Tout cela ensemble offre de nombreuses possibilités de stockage d'une énorme quantité d'informations et des performances optimales. Les domaines d'application du disque dur Seagate Barracuda XT sont variés : PC de jeu hautes performances, systèmes de création et de traitement vidéo au format HD haute définition, serveurs domestiques et postes de travail, matrices RAID de bureau, périphériques de stockage externes avec FireWire 800 haut débit ou eSATA.

Quelques points clés dans le développement des disques magnétiques durs :

· Premier disque dur (1956) : IBM RAMAC avait une capacité d'environ 5 mégaoctets, stockés sur cinquante disques de 24 pouces. La densité d'enregistrement était d'environ 2 000 bits par pouce carré, le taux de transfert de données était de 8 800 bits par seconde.

· Premières têtes d'aéroglisseur (1962) : Le modèle IBM 1301 a été le premier à utiliser des têtes magnétiques volant sur un coussin d'air, réduisant ainsi la distance tête-disque à 250 micropouces. Le disque dur avait une capacité de 28 Mo, utilisant la moitié du nombre de têtes IBM RAMAC, et sa densité d'enregistrement et sa vitesse de fonctionnement ont été augmentées de 1 000 %.

· Premier disque dur portable (1965) : Le modèle IBM 2310 a été le premier disque dur doté d'un package de disques portables.

· Premières têtes en ferrite (1966) : Le modèle IBM 2314 a été le premier disque dur à utiliser un noyau de ferrite dans ses têtes.

· Première conception de disque dur moderne (1973) : Le modèle IBM 3340 avait une capacité de 60 mégaoctets et utilisait de nombreuses technologies clés encore utilisées dans les disques durs modernes.

· Premières têtes à couches minces (1979) : Le modèle IBM 3370 a été le premier disque dur à utiliser des têtes à couche mince, qui deviendront plus tard omniprésentes dans les disques PC.

· Premier disque dur au format 8" (1979) : Le modèle IBM 3310 a été le premier disque dur à utiliser des disques de 8 pouces ; auparavant, les disques de 14 pouces étaient utilisés depuis près d'une décennie.

· Premier disque dur au format 5,25" (1980) : Le Seagate ST-506 a été le premier disque dur à être proposé au format 5,25 pouces utilisé dans les premiers PC.

· Premier disque dur au format 3,5" (1983) : Rodime a présenté le RO352, le premier disque dur au format 3,5", devenu l'un des formats les plus importants de l'industrie informatique.

· Premier disque dur à utiliser un lecteur solénoïde (1986) : Périphériques Conner CP340.

· Premier disque dur 3,5" "low profile" (1988) : Conner Peripherals CP3022, qui avait une hauteur de 1 pouce, tous les disques durs modernes sont fabriqués dans cette conception « profil bas ».

· Premier disque dur 2,5" (1988) : PrairieTek a présenté le premier disque dur utilisant des plateaux de 2,5". C'est ce facteur de forme qui est devenu la norme pour les disques durs utilisés dans les ordinateurs portables.

· Premier disque dur utilisant des têtes magnétorésistives et un décodage de données PRML (1990) : Le modèle IBM 681 avait une capacité de 857 mégaoctets et fut le premier à utiliser des têtes magnétorésistives et PRML.

· Premiers disques à couches minces (1991) : Le disque mainframe « Pacifica » d'IBM a été le premier à utiliser des disques à couche mince.

Pendant ce temps, les disques durs magnétiques pourraient un jour céder la place aux « disques durs rectangulaires » (HRD). Récemment, HDD a un concurrent avec des indicateurs de performance plus attractifs, pour lesquels il faut cependant payer, au sens littéral du terme. Certains développeurs ne perdent pas espoir de créer leur propre alternative au disque dur. DataSlide a présenté un prototype d'un nouveau disque qui, il est possible, concurrencera un jour les disques durs et SSD. La technologie utilisée est appelée « disque dur rectangulaire » (Hard Rectangular Disk, HRD). Selon DataSlide, la technologie brevetée permettra au disque d'atteindre des niveaux de performances de 160 000 IOPS et 500 Mo/s tout en consommant moins de 4 W d'énergie. À titre de comparaison, pour les SSD modernes, ces chiffres sont respectivement de 35 000 IOPS (mode lecture, mode écriture - 3 000 IOPS) et 220 Mo/s. Selon une source, la capacité du prototype est de 36 Go ; les développeurs eux-mêmes affirment que les disques HRD pourront avoir une capacité de 80 Go à 2 To.

Le concept HRD est emprunté au Millipede d'IBM. La conception du lecteur comprend un lecteur piézoélectrique qui entraîne une plaque rectangulaire avec un support magnétique dans un mouvement oscillatoire précis, ainsi que des réseaux de têtes bidimensionnelles pour la lecture et l'écriture. Les surfaces de contact sont recouvertes d'un « lubrifiant » dur au diamant qui garantit, selon l'entreprise, de nombreuses années de fonctionnement sans usure. Jusqu'à 64 têtes magnétiques du réseau peuvent lire ou écrire simultanément.

Il n'existe pas encore de données sur le temps qu'il faudra avant que le prototype se transforme en un produit de série disponible sur le marché, ni sur le coût de ces disques. On sait seulement que l'avantage du développement réside dans l'utilisation de technologies et de matériaux déjà utilisés dans la production en série de panneaux LCD et de supports magnétiques.

Liste de références

1. Fondamentaux des technologies informatiques modernes : Manuel. / Éd. Khomonenko D.A. - Saint-Pétersbourg : tirage KRONA, 1998.

2. Smirnov A.D. Architecture des systèmes informatiques. M. : Nauka, 1990.

3. Scott Muler. Modernisation et réparation d'ordinateurs personnels. /par. de l'anglais - M : JSC « Maison d'édition Binom ». 1998

4. Pour préparer ce travail, des documents provenant d'Internet ont également été utilisés : http://www.nodevice.ru/, http://spas-info.ru/articles/

5. http://www.datalabs.ru/kb/000021.html

6. http://spas-info.ru/articles/print/? ch=article&page=11_arranged

7. http://www.xard.ru/post/10731/? page=123