Festmagnetische Laufwerke sind mehrere mit einer Magnetschicht überzogene Metall- oder Keramikscheiben. Die Platten sind zusammen mit der Magnetkopfbaugruppe in einem abgedichteten Festplattengehäuse (HDD) installiert, das allgemein als Festplatte bezeichnet wird.

Der Begriff „Winchester“ entstand in der Slang der ersten 16 KB Festplatte (IBM, 1973), die 30 Spuren von 30 Sektoren hatte, die zufällig dem Kaliber 30 „/ 30“ des berühmten Winchester-Jagdgewehrs entsprachen.

Die Festplatte es ist ein sehr komplexes gerät mit hochpräziser Mechanik und einer elektronischen Platine, die den Betrieb der Scheibe steuert, in diesem Blog werden wir detailliert darauf eingehen Was sind Magnetplatten? und ihre Eigenschaften.

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Was sind Magnetplatten?

Magnetplatten sie sind magnetische medien (Lagerung) oder ein externes Computergerät für die langfristige Speicherung von Informationen konzipiert. Die Daten werden mittels Magnetaufzeichnung auf die MD aufgebracht.

Entsprechend dem nichtmagnetischen Grundmaterial, eine Diskette wird zwischen einer Diskette unterschieden (Kunststoffbasis, genannt Floppy) und eine Festplatte. Starre EM ist eine runde Platte aus Aluminium oder seinen Legierungen, manchmal aus Keramik oder Spezialglas, die (meist beidseitig) mit einer magnetischen Schicht (zB Fe, Cr) überzogen ist.

Die Oberfläche des ME teilt sich in konzentrische Spuren auf, die wiederum in Sektoren zur Datenspeicherung unterteilt sind. Jeder Sektor enthält auch mehrere Servicefelder (zB Marker, Fehlerkorrekturcode). Zugang zum Sektor l.-l. sie ergibt sich aus ihrer Einzelnummer oder aus einer Kombination, die beispielsweise aus der Spurnummer und der Sektornummer dieser Spur besteht (der sogenannte Direktzugriff).

Was sind Magnetplatten.  Geschichte & Eigenschaften
Was sind Magnetplatten. Geschichte & Eigenschaften

Ein Gerät, das die Speicherung und den Zugriff (Lesen/Schreiben) auf Informationen auf einer ME-Festplatte ermöglicht, wird als . bezeichnet stationäres Laufwerk auf einer ME-Festplatte. (NZMD) oder Festplatte. Die NZMD besteht aus einem harten MD, einen Elektromotor, magnetische Schreib-/Leseköpfe und ein elektronisches Steuergerät.

Entworfen im Jahr 1951

Die NZMD wurde 1951 erfunden (1954-Patent) von J. Rabinov (USA), das erste kommerzielle Modell wurde 1956 eingeführt von der Firma IBM als Teil des Computers RAMAC 305.

Das NZMD-Designmerkmale (hohe Präzision und Geschwindigkeit der Positionierung der Köpfe, Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe) ermöglicht es, hohe technische Eigenschaften zu erreichen: Informationsdichte, Datenübertragungsgeschwindigkeit und Zugriffszeit.

Heute

In der NZHMD Heute liegen sie meist auf der gemeinsamen Achse (Rotationsmotor) konfiguriert bis zu mehreren Dutzend (Pack) von M. e. hart, wodurch Sie eine ziemlich große Datenmenge speichern können (bis zu 100 GB und mehr). Im NZMD ist die Anzahl der Magnetköpfe entspricht der Anzahl der magnetischen Arbeitsflächen einer Scheibe (1 oder 2 auf jeder Scheibe); die Magnetköpfe sind mechanisch starr miteinander verbunden.

Zum Schutz vor widrigen äußeren Einflüssen sind die Magnetköpfe, deren Servoantrieb (Verdrängereinrichtung) und die M. e. werden in eine versiegelte Schachtel (den sogenannten hermetischen Block) gelegt, die ist mit einem Druckausgleichsmechanismus ausgestattet und ein Staubsammler.

Ein Elektromotor und eine elektronische Platine (elektronisches Steuergerät) werden außerhalb der hermetischen Einheit montiert, an die die Schnittstellen- und Leistungskabel geführt werden. Die ersten NZMD-Modelle wurden direkt vom Computer gesteuert, der die physikalischen Adressen der Platten, Spuren und Sektoren adressierte.

Andere Eigenschaften

In späteren NZMDs die Anwendung der Mikroprozessorsteuerung (Software) erlaubt, die physikalischen Eigenschaften einer bestimmten Festplatten-MD vor dem Computer zu verbergen: Vorhandensein eines Zonenaufzeichnungsschemas (eine variable Anzahl von Sektoren in einer Spur in Abhängigkeit von ihrer Länge), physikalische Mängel der magnetischen Abdeckung (sowohl werkseitig als auch während des Betriebs aufgetreten) usw.

Moderne NZMD Sie können auch zusätzliche Funktionen ausführen: Überwachung des physikalischen Zustands des Geräts und Warnung vor möglichen Ausfällen, Verschlüsselung gespeicherter Informationen, Schaffung von geschützten Bereichen und Zugangsberechtigungen, Energiesparmanagement usw.

Es gibt auch Laufwerke mit austauschbaren MD-Festplatten, die Sie sind in 2 Typen unterteilt.

Der erste Typ umfasst die kompakten NZMDs verpackt in handlichen austauschbaren Patronen, die mit einem stationären Chassis kombiniert werden;

Der zweite Typ umfasst spezialisierte Einheiten, die den flexiblen ME-Einheiten ähnlich sind. (Computer-Disk-Laufwerk) Die Magnetköpfe des Servoantriebs sind Teil eines stationären Geräts, und die Festplatten-MD, die in einer Schutzhülle untergebracht ist, fungiert als Wechselmedium.

Die ersten Magnetscheiben

Die Idee, große Datenmengen auf externen magnetischen Medien zu speichern ist fast gleichzeitig mit den Computern selbst entstanden zuerst erschienen Tonbänder, gefolgt von Schallplatten. Der Vorteil von Bändern war der praktisch unbegrenzte Medienbereich, und der Nachteil war die Notwendigkeit eines konsistenten Zugriffs.

Andererseits, der Vorteil der Platten war die Möglichkeit des direkten Zugriffs, aber es war unmöglich, die Fläche seiner magnetischen Oberfläche um ein bestimmtes Volumen zu vergrößern. Aus „geometrischer“ Sicht waren die einzige Alternative zu dieser Art von Medien Discs, bei denen die magnetische Oberfläche befindet sich auf dem Stapel rotierender Scheiben, in einfachen Worten – „Festplatten“.

Zuerst, seine Oberfläche kann mit der Anzahl der „Scheiben“ vergrößert werden, und zweitens ist ein direkter Zugriff auf die erfassten Daten möglich. Magnetplatten wurden erstmals in den frühen 1950er Jahren im Forschungslabor der IBM Corporation in San José, Kalifornien, implementiert.

Moderne Scheiben

Moderne Schallplatten sie sind so miniaturisiert und perfekt dass die Benutzer ihre mechanische Natur vergessen oder nicht einmal wissen. SSDs, die zweifellos traditionelle mechanische Geräte ersetzen werden, übertreffen diese bereits in jeder Hinsicht. aber sie sind viel teurer und es ist unwahrscheinlich, dass sie in naher Zukunft mit ihnen konkurrieren werden.

Einer der wichtigsten technischen Trends, der für die Langlebigkeit von Motoren gesorgt hat, ist der Reduzierung der Körpergröße. Durch Miniaturisierung kann die für die Rotation erforderliche Leistungsaufnahme, die um ein viertes Grad proportional zum Durchmesser ist, drastisch reduziert werden.

Wie gewöhnlich, beim Wechsel auf eine Norm mit kleinerem Durchmesser, wird die Kapazität der Laufwerke zunächst reduziert, steigt dann aber aufgrund der erhöhten Aufzeichnungsdichte dramatisch an. Die Reduzierung der Größe und des Stromverbrauchs führt wiederum zu einem breiteren Anwendungsspektrum.

In der Vergangenheit konnten Disketten nur in Rechenzentren verwendet werden, dann auf Personalcomputern und auf heutigen mobilen Geräten. In jeder neuen „Welle“ wächst der Markt um Größenordnungen.

Eigenschaften von Magnetscheiben

Der Aufbau von Festplatten entspricht im Allgemeinen dem von Disketten. Die im Antrieb verbauten Magnetplatten befinden sich auf derselben Achse und mit hoher Winkelgeschwindigkeit drehen. Beide Seiten jeder Platte sind mit einer dünnen Schicht aus magnetisiertem Material bedeckt, das auf beiden Oberflächen jeder Platte (außer den Enden) geätzt ist.

Jede magnetische Seite jeder Platte hat einen eigenen magnetischen Schreib-/Lesekopf. Diese Köpfe sind miteinander verbunden und bewegen sich radial (radial) in Bezug auf die Platten. Dies ermöglicht den Zugriff auf jede Spur auf jedem Board.

Durch die Verwendung mehrerer magnetischer Platten und einer viel größeren Anzahl von Spuren auf jeder Seite der Platte, die Informationskapazität von Festplatten kann 500 GB erreichen. Wie das Diskettenlaufwerk gehört die Festplatte zur Klasse der Medien mit wahlfreiem Zugriff auf Informationen.

Das Wichtigste Merkmale:

  • Geschwindigkeit, bestimmt durch die Zugriffszeit auf die notwendigen Informationen, die Lese-/Schreibzeit und die Datenübertragungsrate
  • Kapazität, d. h. die maximalen Daten, die auf dem Medium aufgezeichnet werden können;
  • Aktivitätszeit (normalerweise etwa 50 Jahre).

Andere Eigenschaften

Alle modernen Antriebe sind ausgestattet mit a Cache-Puffer (Speicher), der den Datenaustausch beschleunigt; je größer seine Kapazität, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Cache die notwendigen Informationen enthält, die nicht von der Festplatte gelesen werden müssen (dieser Vorgang ist tausendmal langsamer); die Kapazität des Cache-Puffers auf verschiedenen Geräten kann von 64 KB bis 2 MB variieren.

Es gibt Wechselfestplatten und folglich Einheiten für sie. Sie werden hauptsächlich verwendet, um große Informationsmengen zwischen Computern zu übertragen oder archivierte Daten zu speichern. Der Haupttyp ist die Jaz-Disk. Seine Kapazität beträgt je nach Modell 540 MB bis 1,07 GB.

Die folgenden Konzepte werden verwendet, wenn Arbeiten mit Magnetplatten:

  • Eine Spur es ist ein konzentrischer Kreis auf einer Magnetplatte, der die Grundlage für die Aufzeichnung von Informationen ist.
  • Ein Zylinder Es handelt sich um eine Reihe von Magnetspuren, die auf allen Arbeitsflächen der Festplatten übereinander angeordnet sind.
  • Ein Sektor Es ist ein Abschnitt einer Magnetspur, die eine der wichtigsten Informationsaufzeichnungseinheiten ist. Jeder Sektor hat seine eigene Nummer.
  • Ein Cluster Es ist das kleinste Element einer Magnetplatte, das beim Arbeiten mit Platten vom Betriebssystem betrieben wird. Jede Gruppe besteht aus mehreren Sektoren.

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