Qattiq disklar va ularning tuzilishi

Qattiq disk (HDD - Hard Disk Drive) – bu multimediyali kompyuterlarda ma’lumotlarni doimiy saqlash qurilmasi bо’lgani uchun ba’zan uni doimiy xotira ham deb atashadi. Birinchi qattiq disk shaxsiy kompyuter paydo bo’lishidan oldin - 1957 yilda IBM firmasi tomonidan ishlab chiqilgan. U 5 MB hajmga ega bo’lib, narxi juda qimmat bo’lgan. Keyinroq IBM PC XT shaxsiy kompyuteri uchun 10 MB disk ishlab chiqilgan. O’sha paydagi qattiq disklar konsentrik dioralar – treklar shaklidagi 30 izli y’oldan va har bir yo’lda 30tadan sektor bo’lgan, ya’ni 30x30 bo’lgan. Bu esa mashhur Winchester miltiqning kalibriga о’xshar edi. Shuning uchun qattiq diskni foydalanuvchilar hozitgacha “jargon” tilida "Vinchester" yoki qisqacha "Vint" deb atashadi.
Qattiq disk qanday tuzilishga ega? Qattiq diskning asosini magnit maydonning ta’sirini yaxshi saqlay oluvchi (masalan, temir oksidi) maxsus moddalar bilan qoplangan metall disk bloki tashkil etadi. Zamonaviy vintchesterlarda bunday disklardan bittadan uchtagacha bo’ladi. Bu disklar juda yaxshi muvozanatga va juda tekis yuzaga ega bo’ladi, chunki ularning aylanish tezligi ancha yuqori (standart tezliklar - 7200 yoki 10000 ayl/min) bo’ladi. Shu bilan birga ma’lumotlarni o’qish qurilmasini kerakli ma’lumotni o’qish uchun joylashish aniqligi juda yuqori bo’lishi kerak.
Diskga yozish uchun, tokli impulslar ta’siri ostida magnit maydonni yaratishga qodir bo’lgan maxsus magnitli kallaklar ishlatiladi. Odatda bunday kallaklar har bir disk uchun ikkitadan - diskning har ikki tomonida bo’ladi. Bunday magnitli kallak diskni ma’lum bir yo’nalishda magnit momentning yo’nalishiga qarab diskning bir qismini magnitlaydi (mantiqiy "nol" yoki mantiqiy "bir" kabi). Magnitlash jarayoni magnitli kallak kerakli joyga qo’yilganda, ma’lum bir vaqt oralig’ida tok impulsini uzatish orqali sodir bo’ladi.
Diskdan ma’lumotlarni o’qish uchun maxsus magnitga qarshilik ko’rsatuvchi kallaklardan foydalaniladi. ular magnit maydonning o’zgarishiga javob qaytaradi, bu esa qo’zg’aluvchan tok kuchini o’zgartiradi. Bunday analog signal o’qiladi va raqamli shaklga o’tkazilib, kompyuter tizimiga uzatiladi.
Disklardagi ma’lumotlar konsentrik doiralar - treklar shaklida joylashadi. Ishlash jarayonida magnitli kallaklar bir yo’ldan boshqasiga o’tib turadi. Zamonaviy qattiq disklarda magnit kallaklarni siljitish uchun solenoid diskdan foydalanadi. Quyidagi 8-rasmda kallaklarning harakati ko’rsatilgan - ular o’z o’qlari atrofida harakat qilishadi.
1.8-rasm. Diskning ma’lumot o’qish kallagining harakati
Kallaklarning orqa tomoniga sim o’rami ("katushka") mahkamlangan bo’lib, elektromagnit ta’sirida u yoki bu tomonga tortiladi. Qattiq disk aylanganda kallak u yoki bu tomonga siljish orqali diskning istalgan nuqtasiga borish imkoniga ega bo’ladi. Tok quvvati o’chirgandan so’ng, ma’lumot o’quvchi bu kallaklar disk sirtidan chiqariladi va o’z joyiga borib turadi. Kallaklar disk yuzasiga tushishiga yo’l qo’yilmaydi.
Diskda ma’lumotlar konsentrik doiralar shaklida saqlanadi. Kallaklar bloki bir butun bo’lib, barcha kallaklar bir vaqtning o’zida harakatlanadi. Har bir kallak bitta diskning bir tomoniga xizmat qiladi. Istalgan vaqtda barcha kallaklar har xil diskda bo’lsada bir xil trekda joylashadi. Vertikal tekislikda bunday treklar to’plami silindr hosil qiladi.
Kompyuter ishlash jarayonida mikroprotsessor kerakli ma’lumotlarni qattiq diskdan o’qiydi va biror bir dastur orqali uni qayta ishlaydi, ishlov berish natijasini yana qattiq diskka yozadi.
1.9-rasm. Qattiq disk
Qattiq diskning aylana ko’rinishdagi yo’llari sektorlarga bo’linadi. Har bir sector o’zida 512 bayt ma’lumotni saqlaydi. Sektor disk hajmining minimal elementi.
Qattiq diskning maksimal hajmi undagi silindrlar soni, kallaklar soni va sektorlar sonining bir-biriga ko’paytmasiga teng bo’ladi.
Odatda, texnologik nuqtai nazardan, qattiq disklar yaratishda undagi disklar sonini bu disklardagi yo’llarni zichligini oshirish hisobiga kamaytiriladi.
Qattiq disklarning asosiy xarakteristiklari ularning hajmini kattaligi va ishlash tezligigining yuqoriligi hisoblanadi.
|