Загрузка...

Жесткие диски (винчестеры)


Первый жесткий диск был создан более 20 лет назад фирмой IBM, имел 30 дорожек, разбитых на 30 секторов и общей емкостью 16 Кб. Массовое же применение винчестеров началось в 1980 году, когда фирма Seagate Technology выпустило устройство SI-506 с форм-фактором FM 5,25?. Его форматированная емкость была 5 Мб. Конструктивно винчестер представляет собой закрытый корпус, в который устанавливается набор жестких дисков, расположенных параллельно друг другу и в горизонтальной плоскости. Между ними двигалась связка читающих головок наподобие гребенки. Принцип приводных двигателей был позаимствован у гибких дисководов. Также был разработан соответствующий интерфейс и контроллер. В общих чертах конструкция винчестера остается неизменной до сегодняшнего дня.

В качестве интерфейсов используются стандарты IDE, EIDE, SCSI, VLB, ATA и др. Интерфейс IDE появился в 1988 году для 16- и 8-разрядных машин с общей шиной ISA. Прерывание 13h BIOS, которое используется для работы с дисками, имеет следующие ограничения: по количеству цилиндров – до 1024, по количеству головок – до 255 и по количеству секторов до 63 в формате CHS (Cylinder, Head, Sector). Таким образом, на уровне BIOS могут поддерживаться накопители суммарной емкостью до 8,4 Гбайт. IDE в свою очередь распознает устройства, имеющие до 65 536 цилиндров, 16 поверхностей и 255 секторов на дорожку. Благодаря этому суммарная емкость поддерживаемого устройства составляет 136,9 Гбайт. Однако если сопоставить оба ограничения BIOS и IDE, то максимальная емкость накопителя в таком случае составит всего лиши 504 Мбайта.

В 1993 году компания Western Digital предложила новый интерфейс – Enhanced IDE. Его спецификацию поддержали практически все ведущие по производству жестких дисков. Тем не менее, например, фирма Seagate Technology использует для подобного интерфейса собственные названия: Fast ATA или Fast ATA-2. Надо сказать, что основные особенности всех этих интерфейсов совпадают со спецификацией ATA-2 и с еще разрабатываемым ANSI стандартом – ATA-3.

Интерфейс Enhanced IDE имеет четыре основные особенности:

1. использование IDE-накопителей емкостью свыше 504 Мбайт;

2. более производительные режимы обмена данными;

3. подключение к одному адаптеру до четырех устройств;

4. поддержка периферийных устройств, отличных от жестких дисков.

Более производительный обмен данными обеспечивает режим прямого доступа в память DMA, скорость его составляет от 11 до 16,7 Мб/с.

В современных винчестерах используются диски с напыленным магнитным слоем (пленка кобальта), а в качестве основы берут стекло, которое меньше реагирует на температуру, чем алюминий, и позволяет увеличить плотность хранения информации на 50%.

Головки, используемые в винчестерах, бывают: монолитные, композитные, тонкопленочные и магниторезистивные.

Внутри винчестера находится контроллер, который расшифровывает команды шины обмена, стабилизирует скорость вращения двигателя, генерирует сигналы для головки записи и усиливает их от головок чтения и т.д. В настоящее время в ряде винчестеров применяются цифровые сигнальные процессоры DSP.

Ведущими производителями винчестеров в мире являются: Western Digital, Seagate, IBM, Fujitsu, Maxtor, Kolock cozp, Mitsumi.

Загрузка...