Винчестеры (стр. 2 из 2)
Во время операций обращения к "винчестеру" блок электроники самостоятельно определяет, к какому физическому сектору следует обращаться и где он находится (с учётом зон и переназначений). Поэтому со стороны внешнего интерфейса "винчестер" выглядит однородным.
В связи с вышеизложенным существует очень живучая легенда о том, что корректировка таблиц переназначения и зон может увеличить ёмкость жёсткого диска. Существует масса утилит для этого, но на практике оказывается, что если прироста и удаётся добиться, то он настолько мал, а современные диски дёшевы, что не стоит потраченных сил и времени.
В ранних жёстких дисках управляющая логика была вынесена на MFM или RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управление шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит: управляющий блок, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.
Интерфейсный блок обеспечивает сопряжение электроники жесткого диска с остальной системой.
Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающую управляющие воздействия приводом типа "звуковая катушка", коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя).
Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.
Буферная память сглаживает разницу скоростей интерфейсной части и накопителя (используется быстродействующая статическая память). Увеличение размера буферной памяти позволяет увеличить скорость работы накопителя.
Блок цифровой обработки сигнала осуществляет очистку считанного аналогового сигнала и его декодирование (извлечение цифровой информации). Для цифровой обработки применяются различные методы, например метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимальное пpавдоподобие пpи неполном отклике). Осуществляется сравнении принятого сигнала с образцами. При этом выбирается образец наиболее похожий по форме и временным характеристикам с декодируемым сигналом [1, c.87].
Принцип работы жестких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки, возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.
В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них, изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряженности магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).
Метод параллельной записи.
На данный момент это самая распространенная технология записи информации на НЖМД. Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая проходя над поверхностью вращающегося диска намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей - доменов. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.
Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи оценивается 150 Гбит/дюйм² (23 Гбит/см²). В ближайшем будущем ожидается постепенное вытеснение данного метода методом перпендикулярной записи.
Метод перпендикулярной записи.
Метод перпендикулярной записи - это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных образцов - 100-150 Гбит/дюйм² (15-23 Гбит/см²), в дальнейшем планируется довести плотность до 400-500 Гбит/дюйм² (60-75 Гбит/см²).
Жесткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.
Метод тепловой магнитной записи.
Метод тепловой магнитной записи (англ. Heat-assistedmagneticrecording, HAMR) на данный момент самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность "закрепляется". На рынке ЖД данного типа пока не представлены (на 2008 год), есть лишь экспериментальные образцы, но их плотность уже превышает 1Тбит/дюйм² (150Гбит/см²). Разработка HAMR-технoлогий ведется уже довольно давнo, однакo эксперты до сих пор расходятся в оценках максимальной плoтности записи. Так, компания Hitachi называет предел в 15−20 Тбит/дюйм², а представители Seagate Technology предполагают, что они смогут довести плотность записи HAMR-носители до 50 Тбит/дюйм². Широкогo распространения данной технoлогии следует oжидать после 2010 года.
История прогресса накопителей.
1956 - жесткий диск IBM 350 в составе первого серийного компьютера IBM 305 RAMAC. Накопитель занимал ящик размером с большой холодильник, а общий объем памяти 50 вращавшихся в нем покрытых чистым железом тонких дисков диаметром с большую пиццу (610 мм) составлял около 4,4 мегабайт (5 миллионов 6-битных байт)
1980 - первый 5,25-дюймовый Winchester, Shugart ST-506, 5 Мб
1986 - Стандарт SCSI
1991 - Максимальная ёмкость 100 Мб
1995 - Максимальная ёмкость 2 Гб
1997 - Максимальная ёмкость 10 Гб
1998 - Стандарты UDMA/33 и ATAPI
1999 - IBM выпускает Microdrive ёмкостью 170 и 340 Мб
2002 - Взят барьер адресного пространства выше 137 Гб (проблема 48-bit LBA)
2003 - Появление SATA
2005 - Максимальная ёмкость 500 Гб
2005 - Стандарт Serial ATA 3G
2005 - Появление SAS (Serial Attached SCSI)
2006 - Применение перпендикулярного метода записи в коммерческих накопителях
2006 - Появление первых "гибридных" жёстких дисков, содержащих блок флэш-памяти
2007 - Hitachi представляет первый коммерческий накопитель ёмкостью 1 Тб
2008 - Seagate Technology LLC представляет накопитель емкостью 1,5 Тб
Практическое задание 1
Блок-схема
Программа на языке программирования BASIC
10 INPUT "Введите значение переменной Х"; Х
20 FOR Х=5 TO 15
30 IF X>=10 THEN Y=COS (X- (B*X-2) /3) ELSE Y=SIN (A+ (X-1) /2)
40 PRINT "Y="; Y
50 NEXT X
60 END
Практическое задание 2
Описание процесса составления таблицы.
В ячейки A3: A12 введены № п/п, начиная с 1 до 10.
В ячейки В3: В12 введены фамилии сотрудников.
В ячейки С3: С12 введены оклады сотрудников в рублях.
В ячейку D3 введена формула для вычисления уральского коэффициента (15%): =C3*15/100.
Далее эта формула скопирована в ячейки D4: D12.
В ячейку Е3 введена формула для вычисления премии (20%): =C3*20/100.
Далее эта формула скопирована в ячейки Е4: Е12.
В ячейку F3 введена формула для вычисления "Итого начислено": =C3+D3+E3.
Далее эта формула скопирована в ячейки F4: F12.
В ячейку G3 введена формула для вычисления подоходного налога (13%): =C3*13/100.
Далее эта формула скопирована в ячейки G4: G12.
В ячейку H3 введена формула для вычисления пенсионного налога (1%): =C3*1/100.
Далее эта формула скопирована в ячейки H4: H12.
В ячейку I3 введена формула для вычисления профсоюзного налога (1%): =C3*1/100.
Далее эта формула скопирована в ячейки I4: I12.
В ячейку J3 введена формула для вычисления "Итого удержано": =G3+H3+I3.
Далее эта формула скопирована в ячейки J4: J12.
В ячейку K3 введена формула для вычисления "Итого": =F3-J3.
Далее эта формула скопирована в ячейки К4: К12.
В ячейки С13, D13, E13, F13, G13, H13, I13, J13, K13 введены формулы для нахождения суммы по соответствующим столбцам, используя функцию СУММ: =СУММ (C3: C12), СУММ (D3: D12), СУММ (E3: E12), СУММ (F3: F12), СУММ (G3: G12), СУММ (H3: H12), СУММ (I3: I12), СУММ (J3: J12), СУММ (K3: K12).
По данным последней колонки "Итого" построена диаграмма:
Практическое задание 3
Список литературы
1. Информатика: Учебник для вузов / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. - 3-е изд. Перераб. - М.: Ф и С, 2004.
2. Колесниченко С., Шишигин И. Аппаратные средства PC. BHV 1999.
3. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 1999. MS Excel 97 (2000). Шаг за шагом. Ecom 1999 (2000).
4. Светозарова Г.И., Мельников А.А. Практикум по программированию на языке BASIC. - М. - Наука, 1986.
5. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. М.: Финансы и статистика. 1997.