Διδακτικά Βιβλία του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

Αναζήτηση

Βρες
Εμφάνιση

Σκληροί δίσκοι

Οι σκληροί δίσκοι αποτελούν το κυριότερο μέσο αποθήκευσης στους σύγχρονους υπολογιστές. Αποτελούνται από δύο η περισσότερους ομοαξονικούς μαγνητικούς δίσκους που περιστρέφονται συνεχώς με την ίδια γωνιακή ταχύτητα σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Οι δίσκοι κατασκευάζονται από μεταλλικό ή κεραμικό κράμα, κατά προτίμηση ελαφρύ αλλά ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες. Η χρήση υλικού ανθεκτικού στη θερμότητα είναι απαραίτητη, καθώς οι σκληροί δίσκοι περιστρέφονται με χιλιάδες στροφές ανά λεπτό, σχεδόν συνεχώς, και επομένως αναπτύσσονται μεγάλες θερμοκρασίες στο εσωτερικό τους. Στις εξωτερικές επιφάνειες του δίσκου υπάρχει λεία επίστρωση από μαγνητικό υλικό.

Οι κεφαλές ανάγνωσης είναι συνήθως για καθένα δίσκο, μια σε κάθε πλευρά. Για να επιτευχθούν μεγάλες ταχύτητες ανάγνωσης/εγγραφής δεδομένων, οι κεφαλές βρίσκονται σε πολύ μικρή απόσταση από την επιφάνεια. Οι σκληροί δίσκοι είναι συσκευασμένοι σε κενό αέρα, καθώς το παραμικρό μόριο σκόνης ή άλλης ακαθαρσίας μπορεί να καταστρέψει τον δίσκο.

Στο σχήμα βλέπουμε μια τυπική διάταξη σκληρού δίσκου που αποτελείται από ομοαξονικούς μαγνητικούς δίσκους. Οι αντίστοιχες τροχιές από κάθε δίσκο, ορίζουν ένα κύλινδρο (cylinder). Σε κάθε στιγμή, όλες οι κεφαλές είναι τοποθετημένες στις τροχιές που ανήκουν στον ίδιο κύλινδρο. Έτσι η διαδικασία προσπέλασης γίνεται ταχύτερα, καθώς όλες οι κεφαλές λειτουργούν ταυτόχρονα γράφοντας στην ίδια τροχιά, αλλά σε διαφορετικό μαγνητικό δίσκο. Τα διαδοχικά δεδομένα λοιπόν αποθηκεύονται σε τροχιές διαφορετικών μαγνητικών δίσκων που ανήκουν στον ίδιο κύλινδρο.

Για την προσπέλαση των δεδομένων στο σκληρό δίσκο, υπάρχει μια μοναδική διεύθυνση για κάθε τομέα, η οποία αποτελείται από τον αριθμό της κεφαλής (δηλαδή τον αριθμό δίσκου), τον αριθμό του κυλίνδρου ή τροχιάς στο δίσκο και τον αριθμό του τομέα μέσα στον κύλινδρο. Η χωρητικότητα (capacity) σε Kbytes (KB) ενός σκληρού δίσκου δίνεται από το γινόμενο: σύνολο κεφαλών x αριθμός κυλίνδρων x αριθμός τομέων/κύλινδρο x ΚΒ/τομέα

Τα χαρακτηριστικά αυτά (κεφαλές, κύλινδροι, τομείς) αποτελούν τη γεωμετρία του σκληρού δίσκου. Η σύγχρονη τεχνολογία επιτρέπει την δημιουργία δίσκων με πυκνότερες τροχιές και πιο μικρούς τομείς ανά μονάδα πληροφορίας, άρα μεγαλύτερες χωρητικότητες.

Ένας δίσκος με 8 κεφαλές, 256 κυλίνδρους και 128 τομείς ανά κύλινδρο έχει 8x256x128=262.144 τομείς και αν ο τομέας έχει 512 bytes, τότε η χωρητικότητά του είναι 134.217.728 bytes ή 128 MB.