Винчестер

Оглавление
Введение
Понятие «винчестер»
Принцип работы винчестера
Виды винчестеров
Параметры выбора винчестера. Его достоинства и недостатки
a)Скорость доступа к данным жесткого диска
b)Интерфейс и скорость передачи данных
c)Надежность
d)Степень нагрева и шум
e)Фирмы-производители
Заключение
Список литературы

Винчестер

Среди последних новинок заслуживают внимания HDD компании I-Data, пред­ставившей в декабре 2002 года три модели емкостью 250 Гбайт: внутренний на­копитель UHDI 250 с интерфейсом Ultra ATA-133 и внешние накопители HDA-Ш 250 с интерфейсом USB 2.0 и HDA-IE 250 с интерфейсом IEEE 1394. Внешние HDD относятся к категории переносных.
В последнее время переносные накопители (их также называют внешними, мо­бильными, съемными, а портативные их варианты — карманными — Pocket HDD) получили широкое распространение. Питание переносных жестких дис­ков выполняется либо от клавиатуры, либо по шине USB (возможный вари­ант — через порт PS/2).
Переносные жесткие диски весьма разнообразны: от обычных HDD в отдельных корпусах до стремительно набирающих популярность твердотельных дисков. Размеры корпуса могутбыть разными, например: 219 х 155 х 44 мм, 143 х 87 х х 27 мм, 126 х 75 х 15 мм и др. Форм-фактор дисков чаще всего 2,5 дюйма, а ем­кость — от 1 до 60 Гбайт. Существуют и однодюймовые диски, а фирма Toshiba выпустила даже 0,85 дюймовые (диаметр двухрублевой монеты) емкостью от 2 до 4 Гбайт.
Кроме того, в силу относительно высокой производительности эти накопители можно использовать в тех же целях, что и обычные стационарные жесткие. Та­кие устройства могут применяться и для решения задач резервного копирования информации. Перечислим наиболее популярные типы съемных пакетов дисков и дисководов.
В машинах-серверах баз данных и в суперкомпьютерах часто применяются дис­ковые массивы RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks — массив недорогих дисков с избыточностью), в которых несколько запоминающих устройств на жестких дисках объединены в один большой накопитель, обслуживаемый спе­циальным RAID-контроллером. Отличительной особенностью RAID-массивов является то, что в них используются основанные на введении информационной избыточности методы обеспечения достоверности информации, существенно по­вышающие надежность работы системы (при обнаружении искаженной инфор­мации она автоматически корректируется, а неисправный накопитель в режиме Plug & Play замещается исправным).
Основные направления улучшения характеристик НЖМД:
использование высокоэффективных дисковых интерфейсов (EIDE, SCSI);
использование более совершенных магниторезистивных головок, позволяю­щих увеличить плотность записи и, следовательно, емкость диска и скорость обмена данными (без увеличения скорости вращения диска);
применение зонной записи, при которой на внешних дорожках диска разме­щается больше данных, чем на внутренних;
эффективное кэширование диска. (1: 218-221, 223-225)
Параметры выбора винчестера. Его достоинства и недостатки
Выбор жесткого диска (винчестера) — дело не менее ответ­ственное, чем выбор оперативной памяти: поломка жестко­го диска грозит потерей всех хранящихся на нем данных. К счастью, большинство изделий именитых производителей, отвечающих современным требованиям, достаточно надеж­ны и долговечны, а потеря хранящихся на них данных вслед­ствие поломки — явление достаточно редкое. Основными параметрами, которыми необходимо руковод­ствоваться при выборе жесткого диска, являются:
объем диска;
скорость доступа к данным;
интерфейс и скорость передачи данных.
В отличие от оперативной памяти (RAM) винчестер представляет собой энерго­независимую память, то есть отключение питания на состояние информации, находящейся на диске, не влияет.
Конструктивно винчестер состоит из магнитных дисков, электронных головок и электронного котроллера.
Диски имеют сложную структуру. Их количество в разных моделях винчестеров может быть разным. Диски постоянно вращаются с огромной скоростью (5400, 7200, 10 000 оборотов в минуту). Жесткий диск — очень медленное по сравнению с оперативной памятью устройство, поэтому особые требования предъявляются к скорости позиционирования его головки (скорости перемещения головки к нужной области на поверхности) и скорости считывания/записи информации.
Диски различаются плотностью записи информации (Мбайт на дюйм). Чем выше плотность, тем больше информации умещается на диске. Минимальным для современных винчестеров объемом считается 20 Гбайт.
Головка диска служит для считывания/записи информации с/на поверхности вращающихся магнитных дисков, разбитых на дорожки и секторы. При нормаль­ной работе жесткого диска головки не касаются дисков. Но при выключении питания и остановке дисков они опускаются на поверх­ность. Во время работы устройства между головкой и поверхностью вращающе­гося диска образуется микроскопический воздушный зазор (воздушная подушка). Если в этот зазор попадет пылинка, головка столкнется с диском, вращающимся на полном ходу. Если удар будет дос­таточно сильным, произойдет поломка головки. Последствия этого могут быть разными — от потери части данных до выхода из строя всего винчестера. По­этому в большинстве накопителей поверхности магнитных дисков покрывают специальными смазками, что позволяет устройствам выдерживать ежедневные «взлеты» и «приземления» головок, а также более серьезные потрясения.
Скорость работы жесткого диска зависит от частоты его вращения, скорости перемещения системы головок и количества секторов на дорожке. Соответствен­но, контроллер на винчестере отвечает за позиционирование головки в нужном месте, за считывание или запись информации, находящейся под головкой, и, конечно, за безопасное движение головки над поверхностью дисков. В совре­менном винчестере информация считывается несколькими головками сразу, что повышает скорость чтения или записи.
Винчестеры различаются типом, объемом, скоростью считывания/записи информа­ции и форм-фактором. Сейчас на рынке присутствует много производителей вин­честеров, самые известные из которых — IBM, Seagate, Maxtor и Western Digital.
SCSI-винчестеры устанавливаются на серверах и мощных рабочих станциях, поскольку они обладают наибольшей скоростью чтения/записи и возможностью одновременного доступа к разным секторам поверхности дисков.
Цены на SCSI-диски очень высоки. Применение таких винчестеров усложняет­ся еще и тем, что для них необходимо приобретать специальные SCSI-контрол­леры, стоимость которых тоже достаточно высока.
IDE-винчестеры получили большее распространение, поскольку обладают хоро­шей скоростью и достаточно дешевы. IDE — основной интерфейс, используе­мый для подключения жесткого диска к современному персональному компью­теру. Он постоянно развивается — на сегодняшний день создано уже несколько модификаций
Скорость считывания/записи играет важную роль для тех, кто работает с очень большими объемами информации. Еще большее значение это приобретает, когда на винчестере находится какая-либо база дан­ных, с которой одновременно работают несколько человек.
Что касается форм-фактора, то он играет роль, только если винчестер предназначен для использования в переносных компьютерах (ноутбуках). Различают жесткие диски размером в 2,5, 3,5 и 5,25 дюйма.(2: 54-57)
a) Скорость доступа к данным жесткого диска
Жесткий диск современного компьютера быть быстродействующим, потому что на нем хранятся данные, кото­рые время от времени загружаются в оперативную память, и скорость этой загрузки иногда имеет большое значение. Дело в том, что при работе с операционной системой Windows оперативная память более или менее постоянно обмени­вается данными с виртуальной памятью, расположенной на жестком диске, так что от быстродействия последнего за­висит степень производительности всей системы. Скорость доступа к данным на жестком диске определяется в первую очередь скоростью его вращения. Чем больше ско­рость вращения, тем быстрее доступ к данным. В настоящее время скорость вращения дисков с интерфейсом IDE, лучших из имеющихся в продаже, составляет 7200 RPM (rounds per minute — оборотов в минуту). Обычные жесткие диски вра­щаются со скоростью 5400 RPM. При этом первые произво­дительнее последних примерно на 25%.
b) Интерфейс и скорость передачи данных
В настоящее время в продаже имеются жесткие диски, под­держивающие следующие интерфейсы:
IDE;
SCSI.
Интерфейс SCSI — несколько более дорогая альтернатива интерфейсу IDE (именуемому также IDE/AT API). По сравне­нию с IDE он обладает рядом дополнительных возможностей и несколько большей пропускной способностью. Однако на практике все эти различия оказываются существенными лишь в специфическом случае работы с мощными приложениями, с которыми принято иметь дело на графических станциях, а не на домашних или офисных компьютерах, или в случае необходимости подключения нескольких жестких дисков к одному компьютеру. Так что покупка жесткого диска с ин­терфейсом SCSI для мультимедийного, домашнего или офис­ного компьютеров не имеет большого смысла.
c) Надежность
Как уже отмечалось выше, все современные модели, изго­товленные известными фирмами, обладают весьма высокой степенью надежности. Тем не менее при покупке жесткого диска нелишним будет узнать, каков его показатель наработки на отказ (характеризующий, сколько времени устройство будет с большой вероятнос­тью работать без сбоев). Не следует покупать жесткие дис­ки, у которых данный показатель составляет менее 500 ты­сяч часов. Еще один параметр жестких дисков, говорящий об их достаточ­но высокой надежности, — это поддержка так называемой технологии SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology), предназначенной для повышения надежности работы жестких дисков и базирующейся на предсказании сбоев в их работе.
Диск, поддерживающий упомянутую тех­нологию, автоматически контролирует целостность своих данных, состояние поверхности пластин, на которые запи­сывается информация, и т. д. В случае возникновения оши­бок такой жесткий диск своевременно оповестит вас о воз­никших проблемах.
Практически все современные жесткие диски поддержива­ют технологию SMART в той или иной вариации.
d) Степень нагрева и шум
К сожалению, чем выше скорость вращения диска, тем силь­нее он нагревается. Современные жесткие диски греются очень основательно — до 50°С и выше. А чем выше темпе­ратура внутри корпуса компьютера, тем хуже живется его компонентам. После того как она перевалит через крити­ческую отметку, система может начать регулярно зависать. В таком случае необходима установка дополнительного вен­тилятора. В итоге, купив самый «горячий» жесткий диск, вы почти наверняка столкнетесь с необходимостью приоб­ретения дополнительного вентилятора.
e) Фирмы-производители
Лидерами в производстве жестких дисков в настоящее время являются компании IBM, Maxtor, Seagate и Western Digital. Здесь самое время отметить, что два жестких диска разных фирм с одинаковой скоростью вращения, размерами кэш­памяти и поддерживаемым стандартом обмена данными через интерфейс IDE на деле могут отличаться по производитель­ности на 20-30%! Естественно, это заставляет задуматься, модель какой фирмы стоит предпочесть.
В принципе, все новейшие изделия перечисленных фирм достаточно неплохи и могут быть рекомендованы к приоб­ретению. Тем не менее в момент выбора и перед покупкой жесткого диска желательно поинтересоваться (у продавцов в компьютерном магазине или используя Интернет), какой жесткий диск на настоящий момент самый высокопроизво­дительный и достаточно тихий. (3: 86-92)
Достоинства винчестеров: