Disqet e ngurtë, ose, siç quhen edhe ato, disqet e ngurtë, janë një nga komponentët më të rëndësishëm të një sistemi kompjuterik. Të gjithë e dinë për këtë. Por jo çdo përdorues modern edhe në parim e kupton se si funksionon një hard disk. Parimi i funksionimit, në përgjithësi, është mjaft i thjeshtë për një kuptim themelor, por ka disa nuanca, të cilat do të diskutohen më tej.
Pyetje rreth qëllimit dhe klasifikimit të disqeve të ngurtë?
Çështja e qëllimit është, natyrisht, retorike. Çdo përdorues, madje edhe ai më i nivelit fillestar, do të përgjigjet menjëherë se një hard disk (aka hard disk, i njohur ndryshe si Hard Drive ose HDD) do të përgjigjet menjëherë se përdoret për të ruajtur informacionin.
Në përgjithësi, kjo është e vërtetë. Mos harroni se në hard disk, përveç sistemit operativ dhe skedarëve të përdoruesit, ka sektorë të nisjes të krijuar nga OS, falë të cilëve fillon, si dhe etiketa të caktuara me të cilat mund të gjeni shpejt informacionin e nevojshëm në disk.
Modelet moderne janë mjaft të larmishme: HDD-të e rregullt, disqet e jashtme të ngurtë, disqet e gjendjes së ngurtë me shpejtësi të lartë (SSD), megjithëse në përgjithësi nuk klasifikohen si disqe të ngurtë. Tjetra, propozohet të merret parasysh struktura dhe parimi i funksionimit të diskut, nëse jo plotësisht, atëherë të paktën në atë mënyrë që të jetë e mjaftueshme për të kuptuar termat dhe proceset themelore.
Ju lutemi vini re se ekziston gjithashtu një klasifikim i veçantë i HDD-ve moderne sipas disa kritereve bazë, ndër të cilat janë këto:
- mënyra e ruajtjes së informacionit;
- lloji i medias;
- mënyra e organizimit të aksesit në informacion.
Pse një hard disk quhet hard disk?
Sot, shumë përdorues pyesin veten pse disqet e ngurtë quhen hard disk, të cilët klasifikohen si armë të vogla. Do të duket, çfarë mund të jetë e përbashkët midis këtyre dy pajisjeve?
Vetë termi u shfaq në vitin 1973, kur u shfaq në treg HDD-ja e parë në botë, dizajni i të cilit përbëhej nga dy ndarje të veçanta në një enë të mbyllur. Kapaciteti i secilës ndarje ishte 30 MB, kjo është arsyeja pse inxhinierët i dhanë diskut emrin e koduar "30-30", i cili ishte plotësisht në përputhje me markën e armës "30-30 Winchester", e njohur në atë kohë. Vërtetë, në fillim të viteve '90 në Amerikë dhe Evropë ky emër pothuajse doli jashtë përdorimit, por ai ende mbetet i popullarizuar në hapësirën post-sovjetike.
Struktura dhe parimi i funksionimit të një hard disk
Por ne largohemi. Parimi i funksionimit të një hard disk mund të përshkruhet shkurtimisht si proceset e leximit ose shkrimit të informacionit. Por si ndodh kjo? Për të kuptuar parimin e funksionimit të një hard disk magnetik, së pari duhet të studioni se si funksionon.
Vetë hard disku është një grup pllakash, numri i të cilave mund të ndryshojë nga katër në nëntë, të lidhura me njëri-tjetrin nga një bosht (bosht) i quajtur bosht. Pllakat janë të vendosura njëra mbi tjetrën. Më shpesh, materialet për prodhimin e tyre janë alumini, bronzi, qeramika, qelqi etj. Vetë pllakat kanë një shtresë të veçantë magnetike në formën e një materiali të quajtur pjatë, me bazë oksidi ferrit gama, oksidi i kromit, feriti i bariumit etj. Çdo pjatë e tillë është rreth 2 mm e trashë.
Kokat radiale (një për secilën pllakë) janë përgjegjëse për shkrimin dhe leximin e informacionit, dhe të dyja sipërfaqet përdoren në pllaka. Dy motorë elektrikë janë përgjegjës për rrotullimin e boshtit, shpejtësia e të cilit mund të variojë nga 3600 deri në 7200 rpm dhe lëvizjen e kokave.
Në këtë rast, parimi themelor i funksionimit të një hard disk kompjuteri është që informacioni të mos regjistrohet askund, por në vende të përcaktuara rreptësisht, të quajtur sektorë, të cilët ndodhen në shina ose gjurmë koncentrike. Për të shmangur konfuzionin, zbatohen të njëjtat rregulla. Kjo do të thotë që parimet e funksionimit të disqeve të ngurtë, nga pikëpamja e strukturës së tyre logjike, janë universale. Kështu, për shembull, madhësia e një sektori, e pranuar si një standard i vetëm në të gjithë botën, është 512 bajt. Nga ana tjetër, sektorët ndahen në grupe, të cilat janë sekuenca të sektorëve ngjitur. Dhe veçoritë e parimit të funksionimit të një hard disk në këtë drejtim janë se shkëmbimi i informacionit kryhet nga grupime të tëra (një numër i tërë zinxhirësh sektori).
Por si lexohet informacioni? Parimet e funksionimit të një disku të fortë magnetik janë si më poshtë: duke përdorur një kllapë të veçantë, koka e leximit zhvendoset në drejtimin radial (spiral) në pistën e dëshiruar dhe, kur rrotullohet, pozicionohet mbi një sektor të caktuar, dhe të gjitha kokat mund të lëvizë njëkohësisht, duke lexuar të njëjtin informacion vetëm nga pista të ndryshme, por edhe nga disqe (pllaka) të ndryshme. Të gjitha gjurmët me të njëjtin numër serial zakonisht quhen cilindra.
Në këtë rast, mund të identifikohet një parim tjetër i funksionimit të një hard disk: sa më afër të jetë koka e leximit me sipërfaqen magnetike (por nuk e prek atë), aq më e lartë është densiteti i regjistrimit.
Si shkruhet dhe lexohet informacioni?
Disqet e ngurtë, ose disqet e ngurtë, u quajtën magnetike sepse përdorin ligjet e fizikës së magnetizmit, të formuluara nga Faraday dhe Maxwell.
Siç është përmendur tashmë, një shtresë magnetike aplikohet në pllaka të bëra nga materiali jomagnetik i ndjeshëm, trashësia e të cilave është vetëm disa mikrometra. Gjatë funksionimit, lind një fushë magnetike që ka një të ashtuquajtur strukturë domeni.
Një domen magnetik është një rajon i magnetizuar i një ferroaliazhi i kufizuar rreptësisht nga kufijtë. Më tej, parimi i funksionimit të një hard disk mund të përshkruhet shkurtimisht si më poshtë: kur ekspozohet ndaj një fushe magnetike të jashtme, fusha e vetë diskut fillon të orientohet rreptësisht përgjatë vijave magnetike, dhe kur ndikimi ndalet, shfaqen zona të magnetizimit të mbetur. në disqe, në të cilat ruhet informacioni që ishte më parë në fushën kryesore.
Koka e leximit është përgjegjëse për krijimin e një fushe të jashtme kur shkruani, dhe kur lexoni, zona e magnetizimit të mbetur, përballë kokës, krijon një forcë elektromotore ose EMF. Atëherë gjithçka është e thjeshtë: një ndryshim në EMF korrespondon me një në kodin binar, dhe mungesa ose përfundimi i tij korrespondon me zero. Koha e ndryshimit të EMF zakonisht quhet element bit.
Për më tepër, sipërfaqja magnetike, thjesht nga konsideratat e shkencës kompjuterike, mund të shoqërohet si një sekuencë e caktuar pikësh e bitave të informacionit. Por, meqenëse vendndodhja e pikave të tilla nuk mund të llogaritet absolutisht me saktësi, duhet të instaloni disa shënues të paracaktuar në disk që do të ndihmojnë në përcaktimin e vendndodhjes së dëshiruar. Krijimi i shenjave të tilla quhet formatim (përafërsisht, ndarja e diskut në pista dhe sektorë, të bashkuar në grupime).
Struktura logjike dhe parimi i funksionimit të një hard disk nga pikëpamja e formatimit
Sa i përket organizimit logjik të HDD, formatimi vjen i pari këtu, në të cilin dallohen dy lloje kryesore: të nivelit të ulët (fizik) dhe të nivelit të lartë (logjik). Pa këto hapa, nuk ka nevojë të flasim për sjelljen e hard drive në gjendje pune. Si të inicializoni një hard disk të ri do të diskutohet veçmas.
Formatimi i nivelit të ulët përfshin një ndikim fizik në sipërfaqen e HDD, i cili krijon sektorë të vendosur përgjatë gjurmëve. Shtë kureshtare që parimi i funksionimit të një hard disk është i tillë që secili sektor i krijuar ka adresën e tij unike, e cila përfshin numrin e vetë sektorit, numrin e pista në të cilën ndodhet dhe numrin e anës. të pjatës. Kështu, gjatë organizimit të aksesit të drejtpërdrejtë, i njëjti RAM hyn drejtpërdrejt në një adresë të caktuar, në vend që të kërkojë informacionin e nevojshëm në të gjithë sipërfaqen, për shkak të së cilës arrihet performanca (edhe pse kjo nuk është gjëja më e rëndësishme). Ju lutemi vini re se kur kryeni formatimin e nivelit të ulët, absolutisht të gjitha informacionet fshihen dhe në shumicën e rasteve nuk mund të rikthehen.
Një gjë tjetër është formatimi logjik (në sistemet Windows ky është formatimi i shpejtë ose formati i shpejtë). Përveç kësaj, këto procese janë gjithashtu të zbatueshme për krijimin e ndarjeve logjike, të cilat përfaqësojnë një zonë të caktuar të hard drive-it kryesor që funksionon sipas të njëjtave parime.
Formatimi logjik prek kryesisht zonën e sistemit, e cila përbëhet nga tabelat e sektorit të nisjes dhe ndarjes (Boot record), tabela e ndarjes së skedarëve (FAT, NTFS, etj.) dhe direktoria rrënjësore (Root Directory).
Informacioni shkruhet në sektorë përmes grupit në disa pjesë, dhe një grup nuk mund të përmbajë dy objekte identike (skedarë). Në fakt, krijimi i një ndarjeje logjike, si të thuash, e ndan atë nga ndarja kryesore e sistemit, si rezultat i së cilës informacioni i ruajtur në të, në rast gabimesh dhe dështimesh, nuk i nënshtrohet ndryshimit ose fshirjes.
Karakteristikat kryesore të HDD
Duket se në terma të përgjithshëm parimi i funksionimit të një hard disk është pak i qartë. Tani le të kalojmë te karakteristikat kryesore, të cilat japin një pamje të plotë të të gjitha aftësive (ose mangësive) të disqeve moderne.
Parimi i funksionimit të një hard disk dhe karakteristikat e tij kryesore mund të jenë krejtësisht të ndryshme. Për të kuptuar se për çfarë po flasim, le të theksojmë parametrat më themelorë që karakterizojnë të gjitha pajisjet e ruajtjes së informacionit të njohura sot:
- kapaciteti (vëllimi);
- performanca (shpejtësia e aksesit të të dhënave, informacioni i leximit dhe shkrimit);
- ndërfaqja (metoda e lidhjes, lloji i kontrolluesit).
Kapaciteti përfaqëson sasinë totale të informacionit që mund të regjistrohet dhe ruhet në hard disk. Industria e prodhimit të HDD-ve po zhvillohet aq shpejt sa që sot kanë hyrë në përdorim hard disqet me kapacitet rreth 2 TB e lart. Dhe, siç besohet, ky nuk është kufiri.
Ndërfaqja është karakteristika më e rëndësishme. Ai përcakton saktësisht se si është lidhur pajisja me motherboard, çfarë kontrolluesi përdoret, si bëhet leximi dhe shkrimi, etj. Ndërfaqet kryesore dhe më të zakonshme janë IDE, SATA dhe SCSI.
Disqet me një ndërfaqe IDE janë të lira, por disavantazhet kryesore përfshijnë një numër të kufizuar pajisjesh të lidhura njëkohësisht (maksimumi katër) dhe shpejtësi të ulët të transferimit të të dhënave (edhe nëse mbështesin aksesin e drejtpërdrejtë të memories Ultra DMA ose protokollet Ultra ATA (Modaliteti 2 dhe Modaliteti 4) Megjithëse besohet se përdorimi i tyre ju lejon të rritni shpejtësinë e leximit/shkrimit në nivelin 16 MB/s, në realitet shpejtësia është shumë më e ulët.Përveç kësaj, për të përdorur modalitetin UDMA, duhet të instaloni një drejtues të veçantë. , i cili, në teori, duhet të furnizohet i plotë me motherboard.
Duke folur për parimin e funksionimit të një hard disk dhe karakteristikat e tij, nuk mund të injorojmë ndërfaqen SATA, e cila është pasardhësi i versionit IDE ATA. Avantazhi i kësaj teknologjie është se shpejtësia e leximit/shkrimit mund të rritet në 100 MB/s duke përdorur autobusin Fireware me shpejtësi të lartë IEEE-1394.
Së fundi, ndërfaqja SCSI, krahasuar me dy të mëparshmet, është më fleksibilja dhe më e shpejta (shpejtësia e shkrimit/leximit arrin 160 MB/s dhe më e lartë). Por disqe të tillë të vështirë kushtojnë pothuajse dy herë më shumë. Por numri i pajisjeve të ruajtjes së informacionit të lidhur njëkohësisht varion nga shtatë në pesëmbëdhjetë, lidhja mund të bëhet pa fikur kompjuterin dhe gjatësia e kabllit mund të jetë rreth 15-30 metra. Në fakt, ky lloj HDD përdoret kryesisht jo në PC-të e konsumatorit, por në serverë.
Shpejtësia, e cila karakterizon shpejtësinë e transferimit dhe xhiros I/O, zakonisht shprehet në kohën e transferimit dhe vëllimin e të dhënave sekuenciale të transferuara dhe shprehet në MB/s.
Disa opsione shtesë
Duke folur se cili është parimi i funksionimit të një hard disk dhe cilat parametra ndikojnë në funksionimin e tij, nuk mund të injorojmë disa karakteristika shtesë nga të cilat mund të varet performanca apo edhe jetëgjatësia e pajisjes.
Këtu, në radhë të parë është shpejtësia e rrotullimit, e cila ndikon drejtpërdrejt në kohën e kërkimit dhe inicializimit (njohjes) të sektorit të dëshiruar. Kjo është e ashtuquajtura koha e kërkimit të fshehur - intervali gjatë të cilit sektori i kërkuar kthehet në kokën e leximit. Sot, janë miratuar disa standarde për shpejtësinë e boshtit, të shprehura në rrotullime për minutë me një kohë vonese në milisekonda:
- 3600 - 8,33;
- 4500 - 6,67;
- 5400 - 5,56;
- 7200 - 4,17.
Është e lehtë të vërehet se sa më e lartë të jetë shpejtësia, aq më pak kohë harxhohet për kërkimin e sektorëve, dhe në terma fizikë, për rrotullim të diskut derisa koka të vendosë pikën e dëshiruar të pozicionimit të pjatës.
Një tjetër parametër është shpejtësia e brendshme e transmetimit. Në gjurmët e jashtme është minimale, por rritet me një kalim gradual në gjurmët e brendshme. Kështu, i njëjti proces defragmentimi, i cili lëviz të dhënat e përdorura shpesh në zonat më të shpejta të diskut, nuk është gjë tjetër veçse zhvendosja e tyre në një pistë të brendshme me një shpejtësi më të lartë leximi. Shpejtësia e jashtme ka vlera fikse dhe varet drejtpërdrejt nga ndërfaqja e përdorur.
Së fundi, një nga pikat e rëndësishme lidhet me praninë e memories së cache-it ose tamponit të hard drive-it. Në fakt, parimi i funksionimit të një hard disk për sa i përket përdorimit të një buferi është disi i ngjashëm me RAM-in ose memorien virtuale. Sa më e madhe të jetë memoria cache (128-256 KB), aq më shpejt do të funksionojë hard disku.
Kërkesat kryesore për HDD
Nuk ka aq shumë kërkesa themelore që në shumicën e rasteve u paraqiten disqeve të ngurtë. Gjëja kryesore është jeta e gjatë e shërbimit dhe besueshmëria.
Standardi kryesor për shumicën e HDD-ve është një jetë shërbimi prej rreth 5-7 vjet me një kohë funksionimi prej të paktën pesëqind mijë orë, por për disqet e nivelit të lartë kjo shifër është të paktën një milion orë.
Për sa i përket besueshmërisë, funksioni i vetë-testimit S.M.A.R.T. është përgjegjës për këtë, i cili monitoron gjendjen e elementeve individuale të diskut, duke kryer monitorim të vazhdueshëm. Bazuar në të dhënat e mbledhura, mund të formohet edhe një parashikim i caktuar i shfaqjes së keqfunksionimeve të mundshme në të ardhmen.
Është e vetëkuptueshme që përdoruesi nuk duhet të qëndrojë mënjanë. Kështu, për shembull, kur punoni me një HDD, është jashtëzakonisht e rëndësishme të ruani regjimin optimal të temperaturës (0 - 50 ± 10 gradë Celsius), të shmangni goditjet, goditjet dhe rëniet e hard drive-it, pluhurit ose grimcave të tjera të vogla që hyjnë në të. , etj. Nga rruga, shumë do të Është interesante të dihet se të njëjtat grimca të tymit të duhanit janë afërsisht dyfishi i distancës midis kokës së lexuar dhe sipërfaqes magnetike të diskut, dhe flokëve të njeriut - 5-10 herë.
Problemet e inicializimit në sistem kur zëvendësoni një hard disk
Tani disa fjalë se cilat veprime duhet të ndërmerren nëse për ndonjë arsye përdoruesi ndryshoi hard diskun ose instaloi një shtesë.
Ne nuk do ta përshkruajmë plotësisht këtë proces, por do të fokusohemi vetëm në fazat kryesore. Së pari, duhet të lidhni hard diskun dhe të shikoni në cilësimet e BIOS-it për të parë nëse është zbuluar një pajisje e re, ta inicializoni atë në seksionin e administrimit të diskut dhe të krijoni një regjistrim të nisjes, të krijoni një vëllim të thjeshtë, t'i caktoni një identifikues (gërmë) dhe formatoni atë me një zgjedhje të sistemit të skedarëve. Vetëm pas kësaj "vida" e re do të jetë plotësisht e gatshme për punë.
konkluzioni
Kjo, në fakt, është gjithçka që ka të bëjë shkurtimisht me funksionimin dhe karakteristikat themelore të disqeve moderne. Parimi i funksionimit të një hard disk të jashtëm nuk u konsiderua thelbësisht këtu, pasi praktikisht nuk është i ndryshëm nga ai që përdoret për HDD-të stacionare. Dallimi i vetëm është mënyra e lidhjes së diskut shtesë me kompjuterin ose laptopin. Lidhja më e zakonshme është përmes një ndërfaqe USB, e cila lidhet drejtpërdrejt me motherboard. Në të njëjtën kohë, nëse doni të siguroni performancë maksimale, është më mirë të përdorni standardin USB 3.0 (porta brenda është e lyer blu), natyrisht, me kusht që vetë HDD-ja e jashtme ta mbështesë atë.
Përndryshe, duket se shumë njerëz së paku e kanë kuptuar disi se si funksionon një hard disk i çdo lloji. Ndoshta shumë informacion teknik u dha më lart, veçanërisht edhe nga një kurs i fizikës shkollore, megjithatë, pa këtë, nuk do të jetë e mundur të kuptohen plotësisht të gjitha parimet dhe metodat themelore të qenësishme në teknologjitë për prodhimin dhe përdorimin e HDD.
Hard disk (HDD)– një pajisje ruajtëse jo të paqëndrueshme, qëllimi i së cilës është ruajtja afatgjatë e të dhënave. Informacioni ruhet në media të forta (disqe të bëra nga lidhje të veçanta) me një shtresë ferromagnetike (dioksid kromi).
Pajisja me hard disk.
Hermozone
Përfshin: një trup aliazh të qëndrueshëm, disqe të veshura magnetikisht, një njësi kokë me një pajisje pozicionimi dhe një bosht elektrik.
Blloku i kokës
Një paketë levash prej çeliku susta me koka fikse në skajet.
Pllakat
Bërë nga një aliazh metali dhe i veshur me një shtresë ferromagnetike (okside hekuri, mangani dhe metale të tjera). Disqet janë montuar në mënyrë të ngurtë në një gisht, i cili rrotullohet me një shpejtësi prej disa mijëra rrotullimesh në minutë. Me këtë shpejtësi, pranë sipërfaqes së diskut krijohet një fluks i fuqishëm ajri, i cili i ngre kokat dhe i bën ato të notojnë mbi sipërfaqen e pjatës. Derisa disqet të përshpejtohen në shpejtësinë e kërkuar që kokat të "hiqen", pajisja e parkimit i mban kokat në zonën e parkimit. Kjo parandalon dëmtimin e kokave dhe sipërfaqes së punës të diskut.
Pozicionimi i kokës
Ai përbëhet nga një palë magnetësh të fortë të përhershëm, si dhe një spirale në një bllok të lëvizshëm të kokës.
Zona hermetike është e mbushur me ajër të pastruar dhe të tharë ose gazra neutralë, në veçanti azot, dhe është instaluar një membranë e hollë metalike ose plastike për të barazuar presionin. Barazimi i presionit është i nevojshëm për të parandaluar deformimin e trupit të zonës së izolimit gjatë ndryshimeve në presionin atmosferik dhe temperaturën, si dhe kur pajisja nxehet gjatë funksionimit. Grimcat e pluhurit që gjenden në zonën hermetike gjatë montimit dhe zbarkojnë në sipërfaqen e diskut, gjatë rrotullimit barten në një filtër tjetër - një kolektor pluhuri.
Njësia e elektronikës
Përmban: një njësi kontrolli, një memorie vetëm për lexim, një memorie buferike, një njësi ndërfaqeje (transferimi i të dhënave, furnizimi me energji elektrike) dhe një njësi përpunimi dixhital të sinjalit.
Njësia e kontrollit është një sistem:
- pozicionimi i kokës;
- kontrolli i makinës;
- ndërrimi i rrjedhave të informacionit nga koka të ndryshme;
- kontrolloni funksionimin e të gjitha nyjeve të tjera - marrjen dhe përpunimin e sinjaleve nga sensorët e pajisjes:
- Përshpejtues me një bosht - përdoret si sensor goditjeje,
- akselerometër triaksial - përdoret si sensor i rënies së lirë,
- matës presioni,
- sensori këndor i nxitimit,
- sensor temperature.
Njësia e kujtesës vetëm për lexim ruan programet e kontrollit për njësitë e kontrollit dhe përpunimin e sinjalit dixhital, si dhe informacionin e shërbimit të hard drive-it.
Kujtesa buferike zbut ndryshimin e shpejtësisë midis pjesës së ndërfaqes dhe diskut (përdoret memoria statike me shpejtësi të lartë).
Njësia e përpunimit të sinjalit dixhital kryen pastrimin e sinjalit analog të lexuar dhe dekodimin e tij (nxjerrjen e informacionit dixhital).
Karakteristikat e hard disku.
Ndërfaqja— Standardi i mbështetur për shkëmbimin e të dhënave me pajisjet e ruajtjes së informacionit: .
Kapaciteti— sasia e të dhënave që mund të ruajë hard disku (GB, TB).
Faktor formë— Madhësia fizike e një disku me veshje feromagnetike: 3,5 ose 2,5 inç.
Koha e hyrjes— koha gjatë së cilës hard disku është i garantuar të kryejë një operacion leximi ose shkrimi në çdo pjesë të diskut magnetik (varg nga 2,5 në 16 ms).
Shpejtësia e gishtit– një parametër nga i cili varet koha e aksesit dhe shpejtësia mesatare e transferimit të të dhënave. Hard disqet për laptopë kanë shpejtësi rrotullimi prej 4200, 5400 dhe 7200 rpm, dhe për kompjuterët desktop 5400, 7200 dhe 10,000 rpm.
Hyrje dalje— numri i operacioneve I/O për sekondë. Në mënyrë tipike, një hard disk kryen rreth 50 operacione në sekondë me akses të rastësishëm dhe rreth 100 me akses sekuencial.
Konsumi i energjisë— konsumi i energjisë në Watts, një faktor i rëndësishëm për pajisjet mobile.
Niveli i zhurmes– zhurma në decibel që krijohet nga mekanika e hard drive-it gjatë funksionimit të tij (rrotullimi i gishtit, aerodinamika, pozicionimi). Disqet e qeta konsiderohen pajisje me një nivel zhurme prej rreth 26 dB ose më të ulët.
Rezistence ndaj ndikimit— rezistenca e makinës ndaj rritjeve ose goditjeve të papritura të presionit. Ajo matet në njësi të mbingarkesës së lejuar (G) në gjendjen e ndezjes dhe fikjes.
Shkalla e transferimit të të dhënave– shpejtësia e leximit/shkrimit për akses sekuencial (zona e brendshme e diskut - nga 44,2 në 74,5 MB/s, zona e diskut të jashtëm - nga 60,0 në 111,4 MB/s).
Vëllimi i tamponit— memorie e ndërmjetme (MB), e krijuar për të zbutur ndryshimin në shpejtësinë e leximit/shkrimit dhe shpejtësisë së transferimit në ndërfaqe. Zakonisht varion nga 8 në 64 MB.
Video me temën: "Harddisku: pajisja dhe karakteristikat"
Hard drive(Hard Disk Drive, HDD) i një kompjuteri është vendi i ruajtjes, i cili është informacioni kryesor (të dhëna të ndryshme, programe të bashkangjitura, sistemi operativ). Informacioni i nevojshëm do të lexohet nga procesori nga hard disku në kohën e duhur, pastaj do të përpunohet dhe më pas rezultati përfundimtar i informacionit të përpunuar duhet të shkruhet në hard disk.
Në vitin 1957, IBM zhvilloi hard diskun e parë, dhe ai u zhvillua edhe para krijimit të kompjuterit personal. Ju do të duhet të paguani një shumë të rregullt për të, megjithëse vëllimi i tij ishte vetëm 5 MB. Pastaj një hard disk 10 MB u zhvillua posaçërisht për kompjuterin personal IBM PC XT. Winchester kishte gjithsej 30 pista dhe 30 sektorë të tjerë në secilën pistë. "Winchesters" - kështu filluan të quhen disqet e ngurtë, nëse shkurtohen si "vida", kjo erdhi nga një analogji me shënimin e karabinës Winchester - "30/30", e cila ishte me shumë karikime.
Pra, cili është dizajni i një hard disk? Baza e diskut të ngurtë është një bllok disqesh metalikë që janë të veshur me një substancë të veçantë që mund të mbështesë në mënyrë të përkryer ruajtjen e ekspozimit ndaj një fushe magnetike (për shembull, oksid hekuri). Në ditët e sotme, disqet e ngurtë duhet të përmbajnë nga një deri në tre disqe të tillë. Hard disqet duhet të kenë balancim të shkëlqyer dhe një sipërfaqe vërtet të sheshtë, sepse kur rrotullohen, shpejtësia mund të jetë mjaft e lartë (7200 ose 10,000 rpm janë shpejtësi standarde), por kokat duhet të kenë saktësi të lartë pozicionimi.
Kokat magnetike përdoren posaçërisht për regjistrimin e çdo informacioni në një disk (më shpesh të vendosura në të dy anët e diskut, dhe dy për secilin disk), të cilat janë të afta të formojnë një fushë magnetike nën ndikimin e pulseve aktuale. Një kokë e tillë magnetike përpiqet të magnetizojë një pjesë të diskut me një moment që është magnetik, i një drejtimi të caktuar (logjik "një" ose logjik "zero", por kjo varet nga drejtimi i momentit, i cili është magnetik). Procesi i magnetizimit duhet të ndodhë duke aplikuar një impuls aktual në kohën e duhur dhe koka magnetike duhet të pozicionohet në një vend të caktuar.
Kokat magnetorezistuese përdoren posaçërisht për leximin e informacionit nga një disk; ato mund t'i përgjigjen ndryshimeve në fushën magnetike duke përdorur një rrymë që ngacmohet në kokë. Një sinjal i tillë analog duhet të lexohet, të shndërrohet në formë dixhitale dhe më pas të futet në një sistem kompjuterik.
Me ndihmën e gjurmëve, informacionet në disqe mund të vendosen si rrathë që janë koncentrikë. Gjatë funksionimit, kokat magnetike duhet të lëvizin nga një pistë në tjetrën. Në hard disqet që ne përdorim në ditët e sotme, për të lëvizur kokat magnetike, ata përdorin makinë, e cila është solenoid. Kokat lëvizin rreth boshtit të tyre; figura më poshtë duhet të tregojë diagramin e lëvizjes së tyre. Spiralja, e cila është ngjitur në pjesën e pasme të kokave, duhet të tërhiqet në një drejtim ose në tjetrin duke përdorur një elektromagnet. Për shkak të faktit se disqet e diskut mund të rrotullohen, koka, kur lëviz në një drejtim ose në një tjetër, duhet të ketë qasje në pothuajse çdo pikë të diskut. Kokat, të cilat tashmë janë numëruar pasi është fikur energjia, fillojnë të largohen nga sipërfaqja e diskut dhe më pas fillojnë të parkohen. Kokat nuk duhet të bien mbi sipërfaqen e diskut!
Lexoni lidhjen se si funksionon regjistrimi.
Cilindri
Si rrathë, të cilët janë koncentrikë, informacioni në disk vazhdon të ruhet. Të gjitha kokat duhet të lëvizin në të njëjtën kohë sepse blloku i kokës është një copë. Vetëm njëra anë e një disku mund të shërbehet nga çdo kokë. Të gjitha kokat duhet të jenë mbi të njëjtën pistë në çdo kohë të caktuar, por mbi disqe të ndryshëm. Gjithçka shtohet cilindër në një plan vertikal.
Sektorët
Vëllimi i informacionit maksimal të mundshëm të ruajtur në një hard disk përcaktohet nga produkti i tre komponentëve: numri i kokave, numri i sektorëve dhe numri i cilindrave.
Nga pikëpamja teknologjike, është më e lehtë të filloni të krijoni disqe të ngurtë me më pak disqe, por në të njëjtën kohë keni nevojë për një densitet më të lartë gjurmësh në një disk.
Vendosja logjike dhe fizike
Duhet të theksohet gjithashtu kjo nuancë. Domethënë vendosja logjike dhe vendosja fizike sektorë, cilindra, koka.
Ne e kemi prekur tashmë më herët vendosjen, e cila është fizike. Sidoqoftë, logjikisht (në fund të fundit, kështu i "i sheh" kompjuteri), programi Setup duhet t'i futë këto parametra pak më ndryshe (më shpesh ato duhet të tregohen në kapakun e diskut), dhe është me ndarjen logjike të hard disku që kompjuteri funksionon më pas. Përkthimi i parametrave të diskutështë një procedurë e veçantë që ju lejon të koordinoni vendosjen logjike dhe fizike të parametrave të diskut. Njësia e përkthimit duhet të qëndrojë në vetë hard diskun dhe më pas të konvertojë koordinatat logjike në ato fizike. Në të njëjtën kohë, ai duhet të sigurojë qasje në kokat në zonën e dëshiruar të diskut fizik.
Probleme gjatë prodhimit të hard drive
Gjatë prodhimit të disqeve të ngurtë, mund të mos jetë e mundur të shmanget një përqindje e mjaftueshme e sektorëve që janë me defekt, si dhe gjurmët (gjëja kryesore është që hard disku të ketë vëllimin e kërkuar). Gjatë formatimit të nivelit të ulët, kur hapësira e diskut ndahet në cilindra logjikë, koka, sektorë, zona të tilla me defekt shënohen dhe nuk merren parasysh në funksionimin e mëtejshëm të këtij hard disk.
Memoria e brendshme e kompjuterit………………………………………. Faqe 3
Faktorët kryesorë që ndikojnë në performancën e PC
.…………………………………………………………………. Faqe 3
Skanerët, llojet, karakteristikat……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Struktura e brendshme e një printeri lazer……………. Faqe. 6
Lista e literaturës së përdorur………………………….. Faqe. 8
HDDështë një pajisje magnetike e ruajtjes së informacionit të instaluar në ndarje të veçanta në njësinë e sistemit. Dhe ky është vendi ku ruhen të gjitha informacionet dhe programet tuaja. Nëse hard disku juaj ndalon së punuari, mund të humbni të gjitha të dhënat tuaja. Megjithatë, është e rëndësishme të dini se në rast urgjence, rikuperimi i të dhënave është i mundur. Një hard disk nganjëherë quhet edhe një hard disk ose HDD (Hard Disk Drive).
Qëllimi i hard disku:
Për të lexuar dhe shkruar informacion, një kokë magnetike është ngjitur në çdo disk në këtë pirg. Rrotullimi i disqeve dhe lëvizja e kokave magnetike sigurohet nga motorët elektrikë dhe qarqet elektronike të kontrollit.
Funksionet Bazë të Hard Diskut: Ruajtja e të dhënave, instalimi i softuerit dhe programi ynë më i rëndësishëm (bashkësia e programeve) - sistemi operativ. Pa një sistem operativ, një kompjuter është një grumbull harduerësh të shtrenjtë
Kujtesa e brendshme e PC:
RAM, memorie cache, memorie vetëm për lexim, CMOS RAM, memorie video.
Faktorët kryesorë që ndikojnë në performancën e PC.
Komponentët kryesorë, motherboard, procesor, kartë video, RAM.
Skaner- Këta janë konvertues analog në dixhital. Ata i kthejnë objektet analoge - dokumente, faqe librash dhe revistash, fotografi - në imazhe dixhitale që ruhen në kompjuter si skedarë grafikë. Programet speciale për njohjen optike të karaktereve (për shembull, Fine Reader) konvertojnë imazhin grafik të një faqe teksti në format teksti. Fotografia bëhet tekst dhe mund të modifikohet në mënyrën e zakonshme në një redaktues teksti.
Llojet: Skanera të tipit manual, me shtrat të sheshtë dhe brosh.
Specifikimet e skanerit
Skaneri është i aftë të kryejë dy lloje operacionesh:
Skanoni imazhe;
Skanoni tekstin për njohje të mëtejshme.
Njohja e tekstit - konvertimi i imazheve të shkronjave dhe numrave në formë dixhitale për përpunim të mëvonshëm në një përpunues teksti.
Para se të blini, duhet të vendosni për karakteristikat themelore të skanerit dhe kërkesat për të.
Parametri kryesor është rezolucioni, i cili matet në pika për inç (dpi). Ndahet në dy lloje:
Rezolucioni i softuerit.
Rezolucioni optik (real).
Rezolucioni optik është një masë e skanimit primar. Sidoqoftë, mjetet softuerike në shumicën e rasteve mund të përmirësojnë cilësinë e imazhit, si dhe rezolucionin e tij. Rezolucioni optik i skanerit është 600x600 dpi - kjo është cilësia e një skaneri mesatar për përdorim shtëpiak. Rezolucioni i softuerit madje mund të specifikohet si 4800x4800 dpi, por vetëm rezolucioni optik tregon cilësinë e imazhit që rezulton.
Rezolucioni tipik i skanerit përbëhet nga 2 tregues: horizontal dhe vertikal.
Le të identifikojmë rezolucionin e kërkuar për përdorim në shtëpi:
Printimi i thjeshtë me ngjyra në një printer të zakonshëm do të kërkojë 300 dpi.
Printimi i fotografive do të kërkojë nga 600 deri në 1200 dpi. E gjitha varet nga lloji i printerit.
Ruajtja e imazheve dhe shikimi i tyre në një kompjuter: nga 85 ppi (piksel për inç) në 200 dpi.
Njohja e tekstit: nga 300 në 600 dpi. Varet nga cilësia e dokumentit burimor.
Struktura e brendshme e një printeri lazer.
Mekanizmi i printimit
Daulle-njësi
Photodrum (Photoval, fotoreceptor) është një cilindër alumini i veshur me një material fotosensiv që mund të ndryshojë rezistencën e tij elektrike kur ndriçohet. Në disa sisteme, në vend të një fotocilindri, u përdor një rrip fotografik - një shirit elastik me lak me një shtresë fotografike.
Rul magnetik - një rul në fishek që përdoret për të transferuar tonerin nga pleshti në kazan. (Ose rulja e zhvillimit në makinat Xerox/Samsung që përdorin toner jomagnetik.)
Thikë kruajtëse
Bunkeri i minierave
Njësia e rrezeve lazer (ose linjë LED, në printerët LED)
Corona (koronacer, rul karikimi, Corona Wire)
Rrip transferimi - një fjongo në printera lazer me ngjyra, mbi të cilën aplikohet një imazh i ndërmjetëm nga bateritë e 4 fishekëve me ngjyra, i cili më pas transferohet në bartësin përfundimtar - letër.
Njësia në zhvillim përdoret për të transferuar tonerin në një imazh elektrostatik të formuar në sipërfaqen e kazanit fotopërçues
Materialet harxhuese
Toneri është një pluhur për aplikimin e një imazhi.
Bartës - pluhur ferromagnetik (struktura e tij është grimca të vogla), përdoret në makinat me dy përbërës për të mbajtur tonerin në sipërfaqen e boshtit magnetik për shkak të forcave elektrostatike (kur përzihet me tonerin, e ngarkon atë me një potencial statik pozitiv për shkak të fërkimit të ndërsjellë ), dhe prej andej, nën ndikimin e një shkarkimi në korotron - në sipërfaqen e fotodrumit; Për më tepër, vetë zhvilluesi, për shkak të vetive të tij magnetike, mbetet në boshtin magnetik dhe pothuajse nuk konsumohet (megjithatë, humbet vetitë e tij me kalimin e kohës dhe gjithashtu kërkon zëvendësim).
Zhvilluesi (nganjëherë i quajtur starter) është një përzierje e materialeve të furnizuara në fotodrum. Në makinat me dy komponentë është një përzierje e tonerit dhe mediave, ndërsa në makinat me një përbërës është vetëm toner. Termi është i ngjashëm me termin zhvillues i përdorur në fotografi, por zakonisht nuk përkthehet në literaturën në gjuhën ruse.
Bibliografi:
Shkenca kompjuterike në koncepte dhe terma: Libër. për studentët e Artit. klasa mjedisesh shkolla/ G.A. Bordovsky, V.A. Izvozchikov, Yu.V. Isaev, V.V. Morozov; Ed. V.A. Izvozchikova. - M.: Arsimi, 1991. - 208 f.
Radchenko N.P., Kozlov O.A. Informatika e shkollës: pyetje dhe përgjigje provimi. - M.: Financa dhe statistika, 1998. - 160 f.
Semakin I., Zalogova L., Rusakov S., Shestakova L. Informatikë. Libër mësuesi për lëndën bazë (klasat 7-9). M.: Laboratori i njohurive themelore, 1998. - 464 f.
Kushnirenko A.G. dhe të tjera Bazat e shkencave kompjuterike dhe teknologjisë kompjuterike: Prob. teksti shkollor për të mesme teksti shkollor institucionet/ A.G. Kushnirenko, G.V. Lebedev, R.A. Svoren. - M.: Arsimi, 1990. - 224 f.
Guk M. Pajisje kompjuterike IBM. Enciklopedi. Shën Petersburg: Shtëpia botuese "Peter", 2000. - 816 f.
Faqja 1 nga 6
Një përshkrim i shkurtër i parimeve të funksionimit të disqeve të ngurtë.
Si funksionon një hard disk?
Si rregull, të gjithë përdoruesit janë të interesuar për një pyetje: a është disku "i shpejtë"? Përgjigja për këtë është e paqartë dhe kërkon një histori për karakteristikat e mëposhtme:
- Shpejtësia e rrotullimit të diskut
- Vonesa e pozicionimit
- Koha e aksesit të të dhënave
- Memoria e memories së diskut të ngurtë
- Vendosja e të dhënave në disk
- Shpejtësia e shkëmbimit ndërmjet procesorit dhe diskut
- Ndërfaqja (IDE ose SCSI)
Shpejtësia e rrotullimit të diskut
Në mënyrë tipike, hard disqet moderne kanë shpejtësi rrotullimi nga 5400 në 7200 rpm. Sa më e lartë të jetë shpejtësia e rrotullimit, aq më e lartë është shpejtësia e shkëmbimit të të dhënave. Duhet të merret parasysh vetëm se me rritjen e shpejtësisë së rrotullimit, temperatura e kutisë së diskut të ngurtë rritet dhe disqet me një shpejtësi prej 7200 rpm kërkojnë ose përdorimin e një kaseje me një dizajn të mirë-projektuar për qëllime të shpërndarjes së nxehtësisë, ose shtesë. ftohje me një ventilator të jashtëm të vetë diskut. Ventilatori i furnizimit me energji nuk është i mjaftueshëm për këtë. Edhe disqet me shpejtësi më të lartë me një shpejtësi rrotullimi prej 10,000 rpm, të cilët tani prodhohen nga të gjithë prodhuesit pa përjashtim, kërkojnë si ventilim të mirë brenda kutisë ashtu edhe një kasë "korrekte" që shpërndan mirë nxehtësinë. Hard disqet me 15,000 rpm pa rrjedhje ajri të detyruar thjesht nuk rekomandohen për përdorim. Numri i sektorëve për udhë
Disqet e ngurtë moderne kanë numër të ndryshëm sektorësh për pjesë, në varësi të faktit nëse është pjesë e jashtme apo e brendshme. Gjurma e jashtme është më e gjatë dhe mund të strehojë më shumë sektorë sesa gjurma e brendshme më e shkurtër. Të dhënat në diskun bosh gjithashtu fillojnë të shkruhen nga pjesa e jashtme. Koha e kërkimit/koha e ndërrimit të kokës/koha e ndërrimit të cilindrit
Koha e kërkimit është minimale vetëm nëse është e nevojshme të operohet në një pistë që është ngjitur me atë mbi të cilën ndodhet aktualisht koka. Koha më e gjatë e kërkimit është përkatësisht kur lëvizni nga pista e parë në të fundit. Si rregull, fleta e të dhënave të diskut të ngurtë tregon kohën mesatare të kërkimit. Të gjitha kokat magnetike të diskut janë të vendosura mbi të njëjtin cilindër në çdo kohë të caktuar, dhe koha e ndërrimit përcaktohet nga shpejtësia e kalimit të kokave midis leximit ose shkrimit. Koha e ndërrimit të cilindrit është koha e nevojshme për të lëvizur kokat një cilindër përpara ose prapa. Të gjitha kohët tregohen në dokumentacionin e diskut të ngurtë në milisekonda (ms). Vonesa e pozicionimit
Pasi koka është mbi pistën e dëshiruar, ajo pret që sektori i kërkuar të shfaqet në atë pistë. Kjo kohë quhet vonesë e pozicionimit dhe matet gjithashtu në milisekonda (ms). Koha mesatare e vonesës së pozicionimit llogaritet si koha kur disku rrotullohet 180 gradë dhe për këtë arsye varet vetëm nga shpejtësia e rrotullimit të boshtit të diskut. Të dhënat specifike për vlerën e vonesës janë përmbledhur në tabelë. Koha e aksesit të të dhënave
Koha e aksesit të të dhënave është në thelb një kombinim i kohës së kërkimit, kohës së ndërrimit të kokës dhe vonesës së pozicionimit, e matur gjithashtu në milisekonda (ms). Koha e kërkimit, siç e dini tashmë, është vetëm një tregues se sa shpejt koka kalon mbi cilindrin e dëshiruar. Derisa të shkruhet ose lexohet të dhënat, duhet të shtohet koha për ndërrimin e kokave dhe pritjen e sektorit të kërkuar. Memoria e memories së diskut të ngurtë
Si rregull, të gjithë disqet moderne të ngurtë kanë RAM-in e tyre, të quajtur memorie cache ose thjesht cache. Prodhuesit e hard disqeve shpesh i referohen kësaj memorie si memorie buffer. Madhësia dhe struktura e cache-it ndryshojnë ndjeshëm midis prodhuesve dhe për modele të ndryshme të disqeve të ngurtë. Në mënyrë tipike, memoria e memories përdoret si për shkrimin ashtu edhe për leximin e të dhënave, por në disqet SCSI ndonjëherë është e nevojshme të detyrohet të aktivizohet memoria e fshehtë e shkrimit, kështu që ruajtja memorike e shkrimit në disk zakonisht çaktivizohet si parazgjedhje për SCSI. Ka programe që ju lejojnë të përcaktoni se si vendosen parametrat e memories cache, për shembull ASPIID nga Seagate. Sado e çuditshme të duket për shumë njerëz, madhësia e cache nuk është vendimtare për vlerësimin e efektivitetit të funksionimit të saj. Organizimi i shkëmbimit të të dhënave me cache është më i rëndësishëm për të përmirësuar performancën e diskut në tërësi. Disa prodhues të hard disqeve, si Quantum, përdorin një pjesë të cache-së për softuerin e tyre (për shembull, për modelin Quantum Fireball 1.3 Gb, 48 Kb nga 128 janë të zëna nga firmware). Na duket se metoda e përdorur nga Western Digital është më e preferueshme. Për të ruajtur firmware, përdoren sektorë të caktuar posaçërisht në disk, të padukshëm për çdo sistem operativ. Kur ndizet energjia, ky program ngarkohet në DRAM të zakonshme të lirë në disk dhe në të njëjtën kohë nuk ka nevojë për një çip memorie flash për ruajtjen e firmuerit. Kjo metodë e bën të lehtë rregullimin e firmuerit të diskut të ngurtë, gjë që e bën shpesh Western Digital. Vendosja e të dhënave në disk
Të gjithë e dinë që nga fillimi i epokës së PC-ve se konfigurimi i diskut përcaktohet nga numri i cilindrave, kokave dhe sektorëve në një pistë. Edhe pse disa vite më parë ishte e detyrueshme të specifikoheshin të gjithë këta parametra të diskut në programin SETUP, kjo nuk është më kështu. Në mënyrë të rreptë, parametrat e diskut që shihni në seksionin SETUP Standard CMOS Setup, si rregull, nuk kanë asgjë të përbashkët me parametrat realë të diskut dhe mund të vëreni se këto parametra ndryshojnë në varësi të llojit të përkthimit të gjeometrisë së diskut - Normale, LBA Dhe I madh. Normale- gjeometria është në përputhje me dokumentacionin e prodhuesit për diskun dhe nuk lejon që DOS të shohë më shumë se 504 Mb (1 Mb - 1048576 bytes). LBA- Adresa e bllokut logjik - ky cilësim ju lejon të shihni disqe DOS deri në 4 Gb. I madh përdoret nga një sistem operativ si Unix. Parametrat e vendosur në SETUP konvertohen në reale nga logjika e kontrollit të hard drive. Shumë sisteme operative moderne punojnë me diskun përmes LBA, duke anashkaluar BIOS-in.
