of 16
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
1/16
Hard DiskulDefnitie
Partile Componente
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
2/16
Hard-disk-ul serveste drept memorie non-volatila
,mediu de stocare pentru documentele ,fisierele sau
aplicatiile utilizatorului.In 1954 IBM a inventat primul
hard-disk cu o capacitate, etraordinara pentru acea
perioada , de 5MB impartita pe !4 de platane.
"u !5 de ani mai tarziu cunoscutul producator de H##-
uri, $ea%ate introduce pe piata primul H## pentru
calculatoare personale , capa&il sa inma%azineze
panala 4' MB, a(un%and la rate de transfer de
)!5*Bps folosind modul de codare M+M Modified
+reuenc Modulation/.
Repere istorice
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
3/16
Primul Hard Disk din lume
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
4/16
Modul de codare Modified +reuenc Modulation/
era folosit de vechile +##-uri flopp disk drive/
sau sisteme de inma%azinare de date .0ste destul de
%reu de crezut ca daca in anul 19', spatiu de 1''
MB pe hard-disk era considerat foarte %eneros in
timp ce in zilele noastre ar fi cu totul nefolositor
chiar si numai pentru sistemul de operare.
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
5/16
Denumirea „hard-disk”(disc rigid) arata de fapt proprietatea fizica a
discurilor din interiorul carcasei.
Aceste discuri se numesc platane si sunt compuse dintr-un
substrat si un mediu magnetic . Substratul sau materialul de baza din
care este facut platanul trebuie, prin natura lui sa fie un material non-
magnetic capabil sa fie prelucrat in forme foarte subtiri (grosimea
acestor platane este de ordinul milimetrilor sau chiar mai mici).
Astfel, materialele alese pentru realizarea platanelor sunt
aluminiul sau o mitura intre sticla si un material ceramic .
!entru a permite stocarea datelor, ambele parti ale platanuluisunt acoperite cu un strat foarte subtire de material cu proprietati
magnetice foarte bune (o pelicula de oid magnetic) sau, mai recent,
cu un strat metalizat foarte subtire.
Constructia HDD-ului
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
6/16
Platanele din HDD
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
7/16
2latanul-este de fapt suportul ma%netic pe care se stocheaza
datele .#imensiunile diametrul/ acestuia pot fi de 3.5 sau
5.!5, cele mai intalnite fiind de 3.5.
Materialul de &aza din care sunt facute aceste
platane, este sticla deoarece este foarte malea&ila usor definisat la dimensiuni mici si rezistenta in ciuda
dimensiunilor etrem de mici/ la fortele fizice care
actioneaza asupra sa in momentul functionarii.
Interiorul hard-disk-ului tre&uie ferit deactiunea prafului, presiunea constanta a aerului din
interior fiind pastrata cu a(utorul unor filtre.2latanele
sunt complet izolate fiind mentinute intr-un vacuum
partial.
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
8/16
#e re%ula eista doua sau trei platane asezate unul peste
altul si fiate de un a ce roteste tot ansam&lul de
platane la mii de rotatiipe minut4'''-1'''' pm/.Intre
platane eista spatiu, ele nefiind lipite, tocmai pentru a
permite capului de citire6scriere montat pe &ratul ce ilantreneaza/ sa se deplaseze pe toata latimea platanului.
#in aceasta cauza, o sin%ura particula de
praf ar fi de a(uns pentru a se realiza contactul intre
capul de citire6scriere si suprafata ma%netica aplatanului ducand la z%arierea irecupera&ila a
acestuia,compromitand astfel datele aflate in acea zona.
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
9/16
"ontrollerul de disc
Acest controller se ocupa de tot mecanismul din interiorul hdd-ului"de capetele
de citire, de #iteza de rotatie a platanelor sau de reimprospatarea memoriei
tampon.
"apul citire-scriere
$eprezinta „translatorul”, cel care prelucreaza informatia de pe platane,asa cum se afla ea in format digital si o transfera la controllerul de disk.
De aici, aceasta sub forma de date a%unge la procesor si mai
departe.&ista cate un cap de citire'scriere pentru fiecare din partile
platanului acestea fiind actionate simultan, prin intermediul unui modul
electro-magnetic, de catre bratul de miscare in #arful caruia se afla.apetele sunt concepute sa atinga discul numai cand platanele s-au oprit
iar „parcarea” lor nu se face oriunde, ci intr-o zona speciala numita * (anding
*one).
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
10/16
and un disceste supus unei formatari in profunzime, suprafata
este impartita in piste si sectoare .!istele sunt cercuri concentrice pe
fiecare parte a platanelor, in %urul aului care in#arte
platanele.!istele, egal ditantate de aul platanului de pe fiecare partea platanului si de pe toate platanele,sunt grupate in cilindri care sunt
subdi#i+ate la randul lor in sectoare a cate biti fiecare.
onceptul de cilindru este important din moment ce
informatia de pe cilindru a unor platane diferite este citita fara
miscarea capului de citire'scriere.
Structura datelor pe disc
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
11/16
o plac7 de control lo%ic un num7r de platane de o&icei ! sau 3/, 8mp7rite 8n
piste, cilindrii :i sectoare
capete ma%netice de o parte :i de alta a platanelorle%ate printr-un &ra metalic un sistem electro-mecanic de &locare a capetelor pe
pista de stop landin%-zone/
un montor electric pas-cu-pas
Un hard disc este format din:
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
12/16
/iecare platan are doua fe0e 1i este di#izat 2ntr-un numar de piste, fiecare
pist3 fiind di#izat3 in sectoare. !latanele sunt astfel aran%ate 2ncat pista
4 de la platanul s3 fie eact deasupra pistei 4 de la platanul . !entru
a accesa o pista oarecare pe unul din platane, bra0ul care sus0ine
capetele #a muta capetele spre acea pist3. Deoarece aceast3 metod3
necesit3 doar un singur mecanism de pozi0ionare, simplific3 design-ul
1i coboar3 pre0ul. 5otu1i, pentru aceasta trebuiesc mutate toate capetele
pentru a accesa o singur3 pist3. Deci, pentru a citi date de pe pista de
pe platanul , apoi pista 4 pe platanul 6 si apoi iar pe pista de pe
primul platan, 2ntregul bra0 cu capete trebuie mutat de doua ori. !entru
a muta un bra0 ca acesta trebuie un timp semnificati# comparati# cu
timpul de transfer. !entru a minimiza acest lucru, trebuie pre#enit ca
datele sa fie impra1tiate pe mai multe piste.
Funcţionare
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
13/16
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
14/16
7 metod3 de a optimiza timpul de acces este ca un grup de date
care sunt accesate sec#ential sa fie scrise pe o singura pist3.
Dac3 datele nu incap pe aceeasi pist3, atunci este optim s3 fie
scrise pe aceea1i pist3, dar pe un platan diferit. !rin aceasta
metod3, bra0ul nu mai trebuie sa eecute mi1c3ri. Doar capulde citire 1i scriere cel mai apropiat trebuie sa fie selectat
pentru a efectua opera0ia de citire. Selectarea capetelor este
mult mai rapid3 dec8t mi1carea fizic3 a bra0ului care sus0ine
capetele pentru a schimba pistele. Se mai folose1te termenul
de cilindru pentru a descrie multiplele platane suprapuse. 9n
cilindru se refer3 la toate pistele care au acela1i numar de
pist3, dar care sunt localizate pe diferite platane.
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
15/16
Ştiati ca...
In zilele noastre hdd-urilecele mai performante auajuns la un timp de acces de7ms si o latenta medie dems! in timp ce rata de
transfer se apropie foartemult de "#$%&sec'
8/18/2019 Hard Diskul,constructia.
16/16
&laborat de"7ro an Dmitriiș