Jak funguje harddisk? Jak to, že se plotny stále točí?

Jak funguje harddisk? Jak to, že se plotny stále točí?

I přes zvyšování kapacity a pokles cen SSD jsou stále výhodnější klasické disky s magnetickými záznamovými plotnami. A i přes to, že se jedná o nejpoužívanější externí paměť, tak většina lidí vůbec netuší, jak dané zařízení funguje. Pro ty, které to zajímá, přinášíme další článek ze série Jak funguje počítač – tentokrát o pevném disku.

Možná hned prvním pojem, který je třeba objasnit, je spojení hard disku a externí paměti. Někomu by se totiž možná mohlo zdát, že je toto spojení mylné. Externí však v tomto případě nevyjadřuje jeho uložení mimo skříň či tělo počítače, ale jde o způsob připojení k procesoru a základní desce.

Zdroj obrázku: Wikimedia Commons, autor: FDominec

Připojuje se prostřednictvím rozhraní ATA (Advanced Technology Attachment – jedná se o standardní počítačovou sběrnici) a jsou umísťovány ve speciálních držácích – šachtách.

Základní informace

Pevný disk se skládá z kovových kotoučů (ploten), které jsou umístěny odděleně nad sebou. Je na nich oboustraně nanesena magnetická vrstva, která slouží k oboustranému záznamu dat. O čtení a zápis dat se starají zapisovací a čtecí hlavy, které jsou pro každou plotnu samostatné.

Disk je uzavřen v prachotěsném pouzdře a právě přítomnost prachových částic by způsobila nenávratné poškození dat. Kovové koutouče se totiž po zapnutí neustále otáčejí a hlavičky díky vysoké rychlosti a proudění vzduchu pouze „plavou“ nad jejich povrchem a fyzicky se tak nedotýkají ploch ploten. Přítomnost prachu a jejich dotek s plochou při vysoké rychlosti je tedy nežádoucí. K výměně vzduhu s okolím slouží vzduchový filtr.

Zdroj obrázku: Wikimedia Commons, autor: Bruce Shorty

To, že u pevných disků nás asi především nejvíce zajímá jejich kapacita, není třeba příliš hovořit. Ve stručnosti kapacita vyjadřuje množství údajů, které dokážeme najednou na disku uchovávat. Pojďme se ale podívat na pár dalších, důležitých parametrů.

Rychlost práce disku závisí na více parametrech. Na prvním místě může být například rychlost otáčení desek, která se udává v počtu otáček za minutu. Logicky čím je tento údaj větší, tím více informací je možno z disku přečíst.

Dalším parametrem je přístupová doba, která vyjadřuje čas, který potřebuje čtecí hlava na to, aby se dostala na místo, z kterého chceme číst. V současné době se přístupová doba pohybuje okolo 8 – 4 ms (10-3 s).

Hustota záznamu – udává, kolik údajů se vejde na 1 cm2.

Cache – určuje velikost přechodné paměti, vyhrazené na dočasné umístění údajů, které budou nezbytné pro následné čtení či zapisování údajů.

Přenosová rychlost – udává, jak velké množství údajů je možné přenést za jednotku času.

Struktura disku

Zápis na plotny se realizuje v soustředných kružnicích, které nazýváme stopy. Stopy se stejným poloměrem tvoří cylindry. Jednotlivé stopy jsou dále děleny na sektory, které představují  nejmenší jednotku, ke které mohou hlavy přistoupit. Stopy jsou rozděleny rozděleny do více zón, které mají stejný počet sektorů. Pro zjednodušení správy disku a přístupu k systému, se sousední sektory slučují do klastrů. Jedná se o nejmenší využitelnou jednotku, do které je možné zapsat údaje.

Kromě prostoru určeného pro ukládání údaju (datová oblast) se na disku nachází i několik speciálních částí. Jedná se například o umístění zaváděcího programu, či tabulky oblastí, která obsahuje informace o rozdělení pevného disku.

Oproti SSD mají pevné disky spoustu nevýhod, ale například v ukládání velkého množství dat prozatím nemají klasické disky konkurenci.

Komentáře

Nahoru