CCF2012121515 (3)

74

Pierwszy dysk twardy miał cale 10 MB pojemności i kosztował 4000$. Dzisiejsze dyski klasy popularnej osiągają do 450 GB pojemności.

Dobrą ilustrację rozwoju technologicznego daje porównanie cen. O ile dla pierwszego dysku 1 MB danych kosztował 400$, to dziś 1 MB kosztuje 0.0008$ (0.8 centa), a więc 500 000 razy mniej.

Budowa dysku twardego jest względnie prosta. Składa się on z metalowych talerzy osadzonych na wale silnika elektrycznego o dużej prędkości obrotowej: 5400 obr/min, 7200 obr/min lub 10000 obr/min i 15000 obr/min (dyski serwerowe). W jednym z rogów obudowy HDD znajduje się dodatkowy silnik krokowy (bardzo precyzyjny), na którego wale osadzone są ramiona wchodzące w szczeliny między talerzami. Na końcach ramion osadzone są głowice, które odczytują lub zapisują dane na dysku. Całość uzupełnia płytka z elektroniką zawierająca układy interfejsu, ROM ze sterownikami i dodatkową pamięć podręczną Cache o pojemności do 16 MB, aby szybciej wymieniać dane (podobnie jak w procesorze).

Prostota idei dysku twardego nie zmienia faktu, że stanowi on wyrafinowaną konstrukcję, wymagającą wielkiej precyzji wykonania. Od tej precyzji zależy między innymi pojemność dysku oraz jego niezawodność. Dokładniejsza analiza budowy dysku twardego zdradza szereg ciekawych rozwiązań. Przykładowo, duża prędkość wirowania sprawia, że między talerzem i głowicą powstaje poduszka powietrzna, zabezpieczająca przed ich zetknięciem. Bezpośredni kontakt tych elementów spowodowałoby zniszczenie głowicy, a przede wszystkim talerza i zapisanych na nim danych.

Rys. 3.12. Organizacja danych na dyskach HDD

Ścieżka Sektor

Przejdźmy teraz do organizacji zapisu danych na twardym dysku. Jak już wspomniano, składa się on z talerzy (ang. Platter) (rys. 3.12). Na talerzach są wyznaczone ścieżki (ang. Tracks). Każda ścieżka podzielona jest na sektory (ang. Sectors), które są najmniejszymi porcjami informacji. Dodatkowo ścieżki na sąsiednich talerzach połączone są w cylindry (ang. Cylinders). Ramiona przytrzymują głowice z obu stron każdego talerza dysku, a więc zestaw głowic w danym momencie może poruszać się po jednym cylindrze złożonym ze ścieżek wszystkich talerzy.