Дискові накопичувачі, їх основні хорактеристики і принципи роботи.

Накопичувачі — це запам’ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації, коли ємність накопичувача в десятки, сотні разів перевищує ємність ОЗП або взагалі необмежена (якщо йдеться про накопичувач зі змінними носіями).

Накопичувач можна розглядати як сукупність носія та відповідного приводу. Розрізняють накопичувачі зі змінними і незмінними носіями.

Привід — це поєднання механізму читання-запису з відповідними електронними схемами керування. Його конструкція визначається принципом дії та виглядом носія.

Носій інформації – це матеріал для запису, зберігання і відтворення даних. Носій, що є середовищем зберігання інформації, на зовнішній вигляд може бути дисковим або стрічковим; за принципом запам’ятовування — магнітним, магнітооптичним, оптичним. Стрічкові носії застосовують тільки в магнітних накопичувачах; у дискових використовують магнітні, магнітооптичні й оптичні методи запису-зчитування. Дискові носії (дисководи) розрізняються залежно від типу носія.

Інформація на дискових носіях зберігається в секторах (як правило, по 512 байт). На магнітних носіях сектори розташовуються вздовж концентричних кіл — доріжок. Якщо запис ведеться на кількох поверхнях носія (для дискети це два боки магнітного диска), то сукупність доріжок з однаковими номерами називається циліндром. Сектори і доріжки утворюються під час форматування носія. Формаування виконує користувач за допомогою спеціальних програм-утилітів. Ніяка інформація користувача не може бути записана на неформатований носій.

Накопичувачі на гнучких магнітних дисках. Гнучкі носії для магнітних накопичувачів випускають у вигляді дискет, або флоппі-дисків. Власне носій - це плоский диск зі спеціальної плівки (майлара), що має достатню міцність і стабільність розмірів. Він покритий феромагнітним шаром і поміщений у захисний конверт (оболонка дискети). На 3.5-дюймовій дискеті є віконце із засувкою, під час відкривання якої будь-яка зміна інформації на дискеті стає неможливою. У табл. 5 наведено технічні характеристики дискет.

Маркування НD (high density - висока щільність) означає, що використовується 80 доріжок із високою щільністю запису, стандартна ємність дискети - 1.44 Мбайт.

 

Привід НГМД - це електронно-механічний пристрій стандартних габаритних розмірів, у корпусі якого розміщуються:

 

• електродвигун, що обертає шпиндель;

• магнітна головка і механізм її позиціювання;

• друкована плата зі схемами живлення двигуна, керування механізмом позиціювання, підсилювачів запису і зчитування, формування вихідних сигналів.

 

На відміну від жорсткого диска, диск у НГМД приводиться в обертання тільки за командою на читання або запис; в інший час він перебуває у спокої. Головка читання-запису під час роботи накопичувача механічно контактує з поверхнею носія, що призводить до швидкого спрацювання дискет.

 

 

Таблиця 5. Технічні характеристики дискет.

Діаметр дискети, дюйм (1 дюйм = 2.5см) Тип оболонки Ємність Ціна, у.о. Примітка
5.25 Гнучка пластмаса 360, 720 Кбайт 1.2 Мбайта 0.2…0.5 Практично вже не застосовуються
3.5 Жорстка пластмаса 720 байт 1.44 Мбайт 2.88 Мбайт 0.5…0.8 Застосовуються в основносу дискети ємністю 1.44 Мбайт

У системному блоці НГМД кріпиться так, що щілина для приймання дискети виходить на лицьову панель (частіше - горизонтально). 3.5-дюймова дискета вставляється в накопичувач засувкою вперед (по нарисованій або видавленій на дискеті стрілці) лицьовим боком (де клеїться етикетка) вгору. Щоб вийняти таку дискету з дисковода, потрібно натиснути на його кнопку. Світловий індикатор на дисководі показує, що пристрій зайнятий (іде зчитування або запис інформації).

 

У різних типах НГМД використовують дискети різного типорозміру (3.5-дюймові (89 мм) і 5.25-дюймові (133 мм)). Є накопичувачі з різними щільністю запису (bрі — byte per inch, байтів на дюйм) і щільністю доріжок (tрі — track per inch, доріжок на дюйм). Для кожного такого накопичувача ємність відповідної стандартно відформатованої дискети буде різною. Найтиповіший сучасний дисковод - це пристрій, що працює з 3.5-дюймовими носіями з високою щільністю запису. Стандартна ємність дискети - 1.44 Мбайт.

 

Накопичувачі на жоpстких магнітних дисках. Накопичувач на жорстких магнітних дисках — це пристрій з незмінним носієм. Його конструктивна схема схожа зі схемою НГМД, але реалізація істотно інша. НЖМД має забезпечувати в сотні разів більші ємність та швидкість обміну даними. Тому інформація записується не на один, а на набір дисків, що складається з кількох пластин, ідеально плоских і з відполірованим феромагнітним шаром. При цьому запис проводиться на обидві поверхні кожної пластини (крім крайніх).

 

Отже, працює не одна, а група магнітних головок, складених в єдиний блок. Пакет дисків обертається безперервно і з великою частотою (до 7500, а в окремих моделях до 10 000 об/хв), поки ПК ввімкнений, і тому механічний контакт головок і дисків недопустимий. Кожна головка “плаває” над поверхнею диска на відстані 0.5…0.13 мкм. Проникнення в такий механізм найдрібніших пилинок вивело б його з ладу; тому електромеханічну частину накопичувача закрито герметичним корпусом.