PDF - Dyski twarde z zapisem prostopadłym PMR.pdf - Artykuły - domkom10

TECHNOLOGIE

Dyski twarde z zapisem prostopadłym PMR

pojemność

W dyskach twardych stosowano dotychczas

technikę zapisu wzdłużnego. Wprowadzenie zapisu

prostopadłego może podwoić ich pojemność, a także

umożliwić tworzenie małych, mieszczących nawet

100 GB danych, dysków do urządzeń przenośnych.

Konstrukcja dysku twardego HDD

(Hard Disk Drive) nie jest skom-

plikowana. W jego obudowie znaj-

dują się talerze – jeden lub kilka

(maksymalnie pięć na wspólnej osi)

– oraz umieszczone na ruchomym

ramieniu głowice. Talerze zrobione

są ze specjalnego szkła i pokryte po

obu stronach materiałem magne-

tycznym, składającym się głównie

z żelaza i niklu. Głowice zapisują

dane na talerzach i z nich je od-

czytują. W obudowie dysku jest też

kontroler do komunikacji z kom-

puterem i bufor danych. Pozostałe

części to elementy elektroniczne

sterujące prędkością obrotową ta-

lerzy i ruchem głowic.

Ile danych mieści dysk

Dotychczasowe modele dysków

osiągają pojemności 500 GB lub wię-

cej, a wzrost pojemności uzyskuje

się, modyikując ich konstrukcję.

Prostym sposobem zwiększenia

pojemności dysku jest zamontowa-

nie w nim większej liczby talerzy.

Ale większa liczba talerzy to też

Dyski twarde z serii Seagate Barracuda 7200.10

i Seagate Momentus 5400.3 to pierwsze na

rynku urządzenia, w których zastosowano

zapis prostopadły.

większa liczba głowic i innych ele-

mentów mechanicznych, które naj-

szybciej mogą ulec awarii.

Gęstość upakowania informacji

na talerzu zależy od użytego do ich

pokrycia materiału magnetycznego,

a ściślej od stabilności namagne-

sowania mikroskopijnych obsza-

rów magnetycznych, zwanych do-

menami. Zwykle jedna domena od-

powiada jednemu bitowi. Im mniej-

sze są domeny, tym więcej bitów

informacji da się umieścić na po-

wierzchni talerza. Niestety, gdy ob-

szar domeny jest zbyt mały, to na-

wet niewielkie wahania temperatury

otoczenia mogą zmienić namagne-

sowanie mikroskopijnych obszarów

magnetycznych i zapisana w nich

informacja przepadnie na zawsze.

W dotychczas produkowanych

dyskach twardych stosuje się tzw.

zapis wzdłużny (ang. longitudinal

recording). Polega on na tym, że

kierunek namagnesowania domen

(zwrot wektora pola magnetycznego

– patrz: rysunek) jest zawsze rów-

noległy do powierzchni talerza. Taka

konstrukcja ogranicza gęstość upa-

kowania informacji na talerzu, gdyż

cząsteczki tworzące domenę, ukła-

dając się równolegle do powierzchni

talerza, zajmują więcej miejsca niż

w jakimkolwiek innym położeniu.

Obecnie producenci potraią zmie-

ścić ok. 100–150 gigabitów danych

na jednym calu kwadratowym po-

wierzchni talerza. Na jednej stronie

3,5-calowego talerza można zatem

zmieścić 40–60 GB – typowe dyski

z jednym talerzem mieszczą obec-

nie 80–120 GB danych.

Prostopadle znaczy więcej

Jeśli domeny magnetyczne rozmie-

ści się prostopadle, a nie równolegle

do powierzchni talerza, można, za-

chowując ich rozmiary, upakować

je gęściej na tej powierzchni. Na

tym właśnie polega technika pro-

stopadłego zapisu danych na dys-

kach twardych – PMR (Perpendi-

cular Magnetic Recording).

Technika zapisu PMR pozwala

umieścić ok. 230–250 GB informa-

cji na jednym calu kwadratowym

powierzchni talerza. Taka gęstość

zapisu umożliwia rozpoczęcie pro-

dukcji dysków o dwa razy większej

niż obecne pojemności. Realne sta-

je się zatem skonstruowanie dys-

ków twardych mieszczących jeden

terabajt danych! Dzięki większej

gęstości zapisu można też zmniej-

szyć rozmiary dysku twardego i za-

montować go np. w karcie Compact

Flash do aparatu cyfrowego.

Większa gęstość upakowania

informacji sprawia też, że napędy

z zapisem prostopadłym są szybsze

i – co ciekawe – znacznie odporniej-

sze na czynniki zewnętrzne. Są też

mniej podatne na skutki wstrząsów

i mniejsze jest prawdopodobieństwo

pojawienia się na nich błędnych sek-

torów (ang. bad sectors), z których

nie da się już odczytać, ani na któ-

rych nie da się już zapisać danych.

Powstawanie błędnych sektorów

jest najczęściej wynikiem rozma-

gnesowania się powierzchni, spo-

wodowanego zbytnim zbliżeniem

się głowicy (na skutek drgań lub

temperatury) do powierzchni tale-

rza lub jej uderzeniem w miejsce,

gdzie się znajdują zapisane dane.

Dyski z zapisem PMR mogą pra-

cować w mocno nagrzanej obudowie

komputera. Dysku nie trzeba więc

będzie chłodzić w takim stopniu jak

obecnie. A ponieważ mniej miejsca

Przewaga dysków PMR

nad tradycyjnymi

 Nawet dwukrotnie większa

pojemność

 Po usprawnieniu mechanizmów

głowic – krótszy czas dostępu

do danych

 Większa niezawodność

 Większa odporność na wyso-

ką temperaturę wewnątrz obudowy

komputera

 Mniejsze prawdopodobieństwo

pojawienia się błędnych sektorów

 Większa odporność na wstrząsy

zajmie układ chłodzący, mniejsze

mogą być rozmiary notebooków.

Już w sprzedaży

Polskie sklepy już oferują pierwsze

dyski z zapisem prostopadłym wy-

twarzane przez irmę Seagate. Są to

standardowe twarde dyski EIDE lub

Serial ATA, które można zamonto-

wać w dowolnym komputerze.

Przeznaczony do notebooków

2,5-calowy Seagate Momentus

5400.3 ma pojemność 160 GB. Pra-

cuje z prędkością 5400 obr./min

i zużywa tyle samo energii co dysk

o prędkości 4200 obr./min. Moż-

na też kupić dyski PMR z serii Sea-

gate Barracuda 7200.10 o pojemno-

ściach 200–750 MB. Co ważne, ich

ceny nie odbiegają od cen tradycyj-

nych twardych dysków o podobnej

pojemności. Wkrótce w sprzedaży

znajdą się modele: Hitachi, WD, Ma-

xtor i Samsung. Pojawią się też dys-

ki twarde o pojemności 1 TB. Wy-

sypu napędów PMR należy się spo-

dziewać pod koniec tego roku.

Technologie zapisu danych na dyskach twardych

W dysku z zapisem prostopadłym (na dole) dzięki gęstszemu, prostopadłemu

upakowaniu domen magnetycznych podwojono ilość danych, które mogą zmie-

ścić się na jednym talerzu. Co więcej, odczyt informacji też jest znacznie szybszy

niż w dyskach z zapisem wzdłużnym.

110

PC Format 8/2006

SOFTWARE

Większa

PDF - Dyski twarde z zapisem prostopadłym PMR.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: