Seminarski

BESPLATNI GOTOVI SEMINARSKI, DIPLOMSKI I MATURSKI RAD.

RADOVI IZ SVIH OBLASTI, POWERPOINT PREZENTACIJE I DRUGI EDUKATIVNI MATERIJALI.

WWW.SEMINARSKI-RAD.COMWWW.DIPLOMSKI-RAD.COMWWW.MATURSKI-RAD.COMNA NAIM SAJTOVIMA MOETE PRONACI SVE BILO DA JE TO SEMINARSKI, DIPLOMSKI ILI MATURSKI RAD, POWERPOINT PREZENTACIJA I DRUGI EDUKATIVNI MATERIJAL. ZA RAZLIKU OD OSTALIH MI VAM PRUAMO DA POGLEDATE SVAKI RAD NJEGOV SADRAJ I PRVE TRI STRANE TAKO DA MOETE TACNO DA ODABERETE ONO STO VAM U POTPUNOSTI ODGOVARA. U NAOJ BAZI SE NALAZE GOTOVI SEMINARSKI, DIPLOMSKI I MATURSKI RADOVI KOJE MOETE SKINUTI I UZ NJIHOVU POMOC NAPRAVITI JEDINISTVEN I UNIKATAN RAD. AKO U BAZI NE NADJETE RAD KOJI VAM JE POTREBAN, U SVAKOM MOMENTU MOZETE NARUCITI DA SE IZRADI NOVI UNIKATAN SEMINARSKI ILI NEKI DRUGI RAD NA LINKU NOVI RADOVI. SVA PITANJA I ODGOVORE MOETE DOBITI NA NAEM FORUMU. ZA BILO KOJI VID SARADNJE ILI REKLAMIRANJA MOZETE NAS KONTAKTIRATI NA OFFICE@SEMINARSKI-RAD.COMSADRAJ:1. Uvod.....................................................................................................................22. Povijest tvrdog diska............................................................................................23. Opis rada tvrdog diska.........................................................................................34. Princip rada elektromagnetskih zasnovanih vanjskih spremita podataka..........74.1 Kako piemo?....................................................................................................74.2 Kako itamo?....................................................................................................104.3 Magneto-otporni itai.....................................................................................114.4 Izbor materijala................................................................................................124.5 Induktivne glave- koje su granice?..................................................................145. Kvaliteta neizmjenjivih diskova unutar tvrdog diska........................................156. Niz neizmjenjivih diskova unutar tvrdog diska.................................................157. Suelje diska......................................................................................................178. Unutranjost tvrdog diska..................................................................................199. Ugradnja diska...................................................................................................20 Prezentacija se nalazi na disku!!!1.Uvod

Kada se iskljui napajanje raunala, sadraj radne (glavne) memorije se izgubi.Tvrdi disk raunalu slui kao trajna memorija, medij za pamenje velikog kapaciteta i skladite za korisnikove dokumente, datoteke i aplikacije. Sve to predstavlja vae raunalo nalazi se u njemu.2.Povijest tvrdog diskaPrvi tvrdi disk (eng. HDD) u povijesti (1955.) je bio IBM-ov RAMAC 305 ("random-access method of accounting and control"). Sastojao se od 50 aluminijskih ploa promjera 24 palca koje su bile premazane s eljeznim oksidom za magnetizaciju, sadravao je i vakuumske cijevi za kontrolu elektronike i mogao je pohraniti "ak" 5 milijuna znakova. Bio je velik poput 2 ovea hladnjaka i teio je tonu. RAMAC je oznaio roenje industrije u IT tehnologiji. S vremenom su dolazila pobojanja poput smanjenja veliine i poveanja kapaciteta, to je glavni cilj i danas u doba mikroelektronike. Sve otada se uglavnom svodilo na eksperimentiranje sa smjetajem ploa (od kojih mnoga nisu bila uspjena), ali prava proizvodnja poinje oko 1970, kada IBM pred naletom konkurencije sputa cijene. 1973. proizvodi se prvi hermetino zatvoreni disk, IBM 3340. Taj disk je imao kapacitet za 30 Mbyta i jo 30 koji su bili prijenosni. Paradoksalno, dok danas posao s proizvodnjom tvrdog diska raste, sve vie kompanija se povuklo s trita tako da ih danas ima oko 20-ak. Jednako tako raste i kapacitet diskova. Od prije nekoliko godina i diskova od 2 GB pa sve do dananjih najveih s oko 300 GB...Neki od najistaknutijih koji danas dominiraju tritem su IBM, Seagate, Western Digital, Quantum, Maxtor...3.Opis rada tvrdog diskaTvrdi disk (hard disk) je smjeten u kompaktnom, zatvorenom i vrstom kuitu i ima vrlo preciznu mehaniku. Stoga moe gue spremati podatke od diskete te je razumljivo mnogo veeg kapaciteta. Smjeta se unutar kuita raunala i u naelu nije prenosni medij. Tvrdi disk je u sutini trajna radna memorija raunala i prema njemu odvija se neprestana komunikacija glede upisa i itanja podataka. Obino u kuitu ima vie diskova privrenih na istu osovinu. Oitavanje i upis na magnetskom mediju nanesenom na povrinu diskova obavljaju magnetske glave s obe strane diskova koje lebde na zranom jastuku nad povrinom nastalom uslijed velike brzine vrtnje diskova (oko 5000 okretaja / minuti).

Slika 1. Mehanika izvedba diska s dvije ploe

Podaci na disku se upisuju na magnetski sloj aluminijskih ploa jednostavnom magnetizacijom odreenog mjesta diska po sustavu binarnih brojeva, odnosno postoje dvije mogue polarizacije kodmagnetizacije to se onda intrepetira kao brojevi 1 i/ili 0. Kako bi to bilo mogue, povrinu svake ploe potrebno je organizirati. Na disku je to izvedeno tako da se podaci zapisuju na koncentrine krunice (track-ove ili staze) na povrini svake ploe tako da odreene staze svih ploa diska zajedno prividno tvore cilindar. Meutim, staza nije najmanja jedinica podjele diska. Kako bi se pojednostavio pristup podacima svaka je staza jos dodatno podjeljena na sektore. Kod gotovo svih sustava, ukljuujui i PC-eve i Machintoshe, sektori su jednake veliine - 512 bajta za podatke i malo dodatnog prostora za adresne informacije elektronike diska. Slika 2. Klastere ine sektori iji broj ovisi o veliini HDD-a i o mogunosti adresiranja podataka . Broj klastera na disku ovisi o osobinama OS i BIOS-a. Najvei broj klastera

zapisanih s 16 bit-nim adresiranjem podataka na disku (FAT iliFAT16). iznosi 65 536 za DOS, WIN3.11 i WIN95a . Porastom kapaciteta diska raste i veliina klastera u koracima 2kB-4kB-8kB-16kB-32kB.Slika 3. prikazuje podjelu diska na staze, klastere i sektoreTablica s porastom kapaciteta diska raste i broj klastera

Bitovnost adresiranjaVeliina HDDVeliina klastera

FAT1616MB-128MB2K

FAT16128MB-256MB4K

FAT16256MB-512MB8K

FAT16512MB-1GB16K

FAT161GB-2GB32K

FAT162GB-4GB64K

FAT323GB-7GB4KB

FAT328GB-16GB8KB

FAT3216GB-32GB16KB

FAT32Vei od 32GB32KB

FAT642TB16*1018B

Stariji diskovi imali su fiksni broj sektora po stazi, meutim, danas se koristi tehnika formatiranja poznata pod nazivom Multiple Zone Recording koja omoguava varijabilan broj sektora po stazi, ovisno o poloaju pojedine staze. Naime, na vanjskom rubu diska nalazi se najvei broj, a prema sreditu broj sektora po stazi polako pada. Ovim nainom formatiranja ne samo da se poveao kapacitet diskova, nego se poveala i brzina prijenosa podataka na relaciji disk-buffer. Buffer je jednostavno reeno meuspremite podataka koji se pohranjuje izmeu diska i npr. CD snimaa (prilice), odnosno praznog CD medija na koji snimamo podatke s diska. Meutim, poveanju kapaciteta, kao i ukupnih performansi diskova, najvie moemo zahvaliti njegovom najvanijem dijelu - glavi. Na prvi pogled dizajn glave je vrlo jednostavan - rije je o komadiu elektromagneta koji tvori oblik slian slovu "C" i ima malu pukotinu. Tokom pisanja kroz glavu protee struja i stvara se magnetsko polje du pukotine koja magnetizira povrinu diska ispod glave, a tokom itanja ova pukotina biljei promjene magnetskog polja na disku i pretvara ih u struju. Dakle, princip rada glave je vrlo jednostavan i jasan - dok pie, iz dolazeih strujnih impulsa stvara magnetsko polje, a kod itanja, nailaskom na magnetsko polje reagira stvaranjem strujnih impulsa. Ali, razvojem tehnologije podaci se pakiraju sve gue, a mjesto potrebno za pohranu tih podataka smanjuje se. Rezultat ovoga je da signal (magnetsko polje) koji glava mora proitati postaje sve slabiji i tee ga je procitati, pa je osnovna ideja prilikom izrade diskova bila napraviti glavu koja lebdi vrlo blizu ploe diska kako bi se povecala amplituda signala. Tako je, na primjer, u proteklih 25 godina lebdea visina s poentih 430 nanometara sputena na sadanjih 63 nanometra.4. Princip rada elektromagnetskih zasnovanih spremita podataka

4.1 Kako piemo?

Kao to je to ve nebrojeno puta reeno, glavna prednost binarnog zapisivanja informacije je u tome to je dovoljno imati samo dva karakteristina stanja medija na koji se informacija zapisuje, a koja e odgovarati binarnim brojevima "0" i "1". Tako u elektronskim komponentama koje rade s binarnom logikom broj "0" moe znaiti da je tranzistor zatvoren i da ne tee nikakva struja, dok jedinici moe odgovarati stanje kada tranzistorom tee struja. Kod CD-a, naprimjer, "0" i "1" se upisuju pomou udubina u ravnom reflektirajuem sloju. Ve je lako naslutiti da e binarna informacija magnetskih medija biti zapisana tako da se siuni dio trake ili diska magnetizira u razliitim, najee meusobno suprotnim, smjerovima.Zaboravimo na trenutak sve tehnoloke pojedinosti i zamislimo da je na neku nemagnetinu podlogu nanesen feromagnetski sloj (na slici oznaen kao - magnetski medij). Ako tom sloju pribliimo neki mali magnet, u magnetskom sloju e se inducirati magnetizacija obrnutog smjera (toka A). Ako se sada pomaknemo na neko drugo mjesto i uinimo to isto ponovno emo magnetizirati sloj (toka B). Ako smo pri tome okrenuli na magnet onda e i inducirani magnet u sloju imati obrnuti smjer u odnosu na toku A. Slika 4. Kako piemo Prema tome, ako magnetizacija u toki A pridijelimo binarni broj "0" onda magnetizaciji u toki B moemo pridijeliti broj "1".Ve na ovom nivou suoavamo se s nekim od sutinskih problema zapisivanja informacije na magnetski medij. Naime, kada magnetiziramo podruje oko toke A onda toka B mora biti dovoljno daleko od te toke da magnetsko polje koje je potrebno da se magnetizira medij oko toke B ne bi ponitio magnetizaciju u toki A.Problem demagnetizacije postoji i zbog meudjelovanja samih magnetiziranih podruja. Kao to se na slici vidi, magnetska polja u tokama B i C se prekrivaju to znai da e polje iz toke B pokuati promijeniti magnetizaciju u toki C i obrnuto. Da bi izbjegli demagnetizaciju potrebno je magnetizirana podruja udaljiti jedno od drugoga. Podruje izmeu magnetiziranih podruja, ija je jedina uloga sprjeavanje demagnetizacije, zove se prijelazno podruje (slika gore).Elegantan nain da se siuni dijelovi magnetskog medija magnetiziraju u razliitim smjerovima postie se pomou elektromagneta.Znamo da je vodi kroz koji tee struja takoer izvor magnetskog polja. Njegov smjer jednostavno i brzo se mijenja promjenom smjera toka struje. Treba znati da se u procesu pisanja/itanja informacija s magnetskih diskova struja u elektromagnetu promjeni i nekoliko miliona puta u jednoj jedinoj sekundi. Oblik eljezne jezgre omoguava nam da odredimo jainu i oblik Slika 5. Elektromagnet magnetskog polja kojim emo izazvati magnetiziranje u magnetskom mediju diska. Pokazalo se naime da je, iz razno raznih razloga, elektromagnet s kvadratnim okvirom s malim procjepom (vidi sliku dolje) idealan geometrijski oblik za magnetiziranje medija na diskovima. Uobiajen naziv za ovakav elektromagnet, koji se koristi za pisanje/itanje podataka s diskova, je - INDUKTIVNA GLAVA.

Kao to slika ljevo pokazuje, induktivna glava se sastoji od feromagnetskog okvira i vodia koji je omotan oko jednog dijela okvira. Feromagnetska jezgra ima dvostruku ulogu. Ona pojaava magnetsko polje inducirano strujom ali ga i prostorno ograniava. U potpuno zatvorenom okviru magnetsko polje je u cijelosti zatvoreno unutar okvira (nema magnetskog polja izvan okvira). U sluaju induktivne glave, magnetsko polje izvan okvira postojat e samo u malom prostoru oko procjepa. Na ovaj nain se osigurava da nepoeljna polja ne utjeu na magnetizaciju Slika 6. Induktivna glava medija. Magnetski medij e biti magnetiziran poljem lokaliziranim oko procjepa - kao to to slika lijevo sugerira. Primijetite da e veliina magnetiziranog podruja biti definirana veliinom procjepa induktivne glave. Smjer magnetiziranosti medija odreen je magnetskim poljem induktivne glave koja se, kao to smo rekli, mijenja promjenom smjera struje u zavojnici.Iz slike gore je vidljivo da e efekt magnetskog polja induktivne glave na magnetski medij diska biti vei to je glava blie disku (kao i kod svih polja, tako i kod magnetskog njegova jaina opada s udaljenou od izvora polja).

4.2 Kako itamo?

itanje tako zapisane informacije pomou induktivne glave zasniva se na principu indukcije struje u vodiu koji se giba kroz magnetsko polje.Kao to slika lijevo pokazuje, magnetsko polje koje izvire iz magnetiziranih podruja iri se i u prostor iznad povrine diska. Ako se induktivna glava kree iznad povrine diska kroz to magnetsko polje u vodiu induktivne glave inducirat e se struja. Smjer inducirane struje ovisi o smjeru magnetskog polja, to znai da e razliite magnetizacije inducirati struju razliitih smjerova to se naknadno, kroz logike elemente, interpretira kao binarna jedinica ili nula. Struja u vodiu Slika 7. Induktivni ita induktivne glave proporcionalna je, kao to jednadba u slici lijevo kae, brzini kojom glava prelazi kroz magnetsko polje. Drugim rijeima, osjetljivost induktivne glave ovisi o brzini (v) kojom glava prelazi preko diska ili preciznije, brzini kojom se disk vrti ispod induktivne glave.Induktivna glava ima jednu, naizgled znaajnu karakteristiku a to je da se njom moe informacija upisivati na disk i itati s diska. Meutim, za pisanje podataka (magnetiziranje medija) potrebna je mnogo snanija induktivna glava nego za itanje tako da modernije verzije magnetskih diskova koje se zasnivaju na induktivnom nainu itanja podataka imaju dvije glave, jednu za pisanje drugu za itanje.Vidjeli smo da se magnetizirana podruja na disku moraju razdvajati tzv. prijelaznim podrujima koja spreavaju demagnetizaciju. Jasno je da ta podruja zauzimaju odreeni prostor na disku i da bi njihovo smanjenje omoguilo poveanje kapaciteta diska. Smanjenjem veliine prijelaznog podruja izlaemo se riziku da se tijekom vremena magnetizirana podruja spontano demagnetiziraju. Iz ovog direktno proizlazi zahtjev za veliku koercitivnost magnetskog medija. Podsjetimo se, koercitivnost nam kae koliko treba biti vanjsko polje da poniti magnetizaciju u nekom materijalu. to je koercitivnost vea to e tee doi do spontane demagnetizacije. Zato traeni materijal mora imati iroku histerezu.Nain kako da poveamo kapacitet diska je i da smanjimo sama magnetizirana podruja. Meutim, smanjenjem veliine magnetiziranog podruja smanjujemo i magnetsko polje. Evidentno je da postoji neka donja granica jaine magnetskog polja koja se moe bez znaajnijih problema korektno oitati. Ako se magnetizirano podruje previe smanji, njegovo magnetsko polje nee biti dovoljno jako da se proita pomou induktivne glave. Meutim, razliiti materijali e za istu veliinu magnetiziranog podruja proizvoditi razliito jaka magnetska polja. Veliina koja nam kae koliko je jako magnetsko polje pojedinog materijala zove se - remanentni magnetizam. Jasno je iz ovoga da je dobro odabrati magnetski medij tako da ima to vei remanentni magnetizam to znai da je poeljno da histereza bude to via. Prema tome, kada uzmemo u obzir zahtjeve na koercitivnost i remanentni magnetizam, potrebno je izabrati takav materijal koji e imati to viu i to iru histerezu.4.3 Magneto-otporni itai

Magneto-otporna glava nije, dakle, nita doli otpornik ija je struktura odabrana tako da njen otpor bude to osjetljiviji na magnetsko polje. Obino se koriste NiFe slitine koje pokazuju promjenu otpora od 2 do 3%.Kazali smo da su se ve kod induktivnih glava koristile posebne glave za pisanje od onih za itanje. Budui da se magneto-otporne glave mogu koristiti samo za itanje, jasno je da moramo imati i posebnu glavu za pisanje koja i dalje radi na induktivnom principu. Magneto otporni senzor irok je ne vie od 0.5 m i smjeten je izmeu induktivne glave i posebnog titnika koji titi glavu za itanje od okolnih magnetskih polja. Magneto-otporni senzor je vie od deset puta osjetljiviji na magnetsko polje nego induktivni ita. Jasno je da je zbog toga moglo doi do Slika 8. MR glava znaajnog smanjenja magnetiziranih podruja pa time i poveanja kapaciteta magnetskih, tvrdih diskova. Nadalje, podsjetimo se da kod induktivnih glava signal (struja) induciran prelaskom preko magnetskog polja ovisi o brzini kojom glava prelazi preko magnetiziranog podruja. To nije sluaj s magneto-otpornim glavama. Njihova osjetljivost ovisi samo o veliini magnetskog polja, a ne njegovoj promjeni to znai da su magneto-otporne glave jednako osjetljive pri bilo kojoj kutnoj brzini diska. Meutim, broj okretaja diska je i dalje vaan parametar jer je direktno vezan na brzinu itanja informacija s diska. Veliki broj okretaja znai i bri pristup informaciji na tvrdom disku. Sretna je okolnost da zbog male induktivnosti magneto-otpornog elementa on moe bez problema pratiti promjene magnetskog polja pri velikom broju okretaja, tj. raditi na visokim frekvencijama.Shematski prikaz induktivne i magneto otporne glave na slici 9. ne moe nam dati pravi osjeaj njene veliine ali niti strukture. Slika lijevo daje nam realistian odnos veliine glave diska i elemenata za pisanje i itanje informacija. Gornja sliica pokazuje nosa glave koja je smjetena na samom vrhu nosaa kvadratnog oblika, koji klizi po povrini diska. Induktivni i magneto-otporni element samo su siuni dio ionako minijaturne glave diska. Ova dva elementa su uveana prikazana na slici lijevo, dolje. S obzirom na visoki nivo integracije nije lako prepoznati elemente glave pa su zato pojedini elementi oznaeni brojevima te se usporedbom sa Slika 9. Mikro struktura MR glave slikom 9. moe zakljuiti o kojem se elementu glave radi. Sitni element crvene boje, oznaen brojem 2, je magneto-otporni element koji je irine manje od 0.5 m, a debljine izmeu 0.03 i 0.05 m.4.4 Izbor materijala

Prethodno razmatranje je jasno ukazalo na to kakve karakteristike bi trebali imati materijali koji se koriste za magnetski medij diska. estice eljezo-oksida su za dugo bile najrasprostranjeniji medij od kojeg se gradio magnetski sloj na diskovima. Slika dolje pokazuje mikro strukturu estica eljezo-oksida i krom-dioksida, dva najee koritena magnetska medija osamdesetih godina. Oba materijala imaju relativno veliku koercitivnost i remanentni magnetizam. Meutim, problem ovih medija je, kao to slika dolje jasno sugerira, relativno loa homogenost. Znaajan napredak u poveanju koercitivnosti i remanentnog magnetizma magnetskog medija postignut je primjenom tehnologije tankih slojeva. Slika 10. Magnetske estice na povrini tvrdog diskaUmjesto premazivanja diska nekom substancom (obino se naziva - matrica) u kojoj su otopljene mikroestice magnetskog materijala, magnetski sloj se moe napariti na disk na isti nain kao to se naparava ultra tanki aluminijski sloj na plastinom disku CD-a. Naime, u posebne komore, iz kojih je ispumpan zrak, upusti se argon koji se ionizira i zatim sistemom elektroda, ubrzava prema materijalu koji se eli napariti. Atomi argona, zbog svoje brzine, izbijaju atome magnetskog medija koji padaju na disk. Tako napareni tanki filmovi slojevi nikla i kobalta pokazali su se superiornim u odnosu na sve prethodne magnetske medije. Kao to slika dolje pokazuje i koercitivnost i remanentni magnetizam tankihslojeva je za nekoliko puta vei nego kod estica eljezo-oksida ili krom-dioksida. Dakako da je tehnologija tankih slojeva zahtjevnija i skuplja od tehnologije premazivanja diskova. Meutim, usprkos svemu tanki slojevi postaju sve prisutniji i nezaobilazni u raznim tehnolokim primjenama.

Ako mikroskopom pogledamo tvrdi disk ija je magnetska struktura kreirana tehnologijom tankih filmova neemo vidjeti gotovo nikakvu strukturu kao to to pokazuje slika Slika 11. Histereza 11.Meutim, ako se ista povrina snimi mikroskopom koji je osjetljiv na magnetsko polje pokazat e se pravilne strukture kao to se moe vidjeti na slici 2.8b. Kao to moete i naslutiti, pravokutne strukture veliine oko 4 m x 5 m su zapravo magnetizirana podruja a ravnine meu njima, prijelazna podruja.Slika 12. Mikrostruktura diska 4.5 Induktivne glave koje su granice?

Inducirana struja u induktivnoj glavi itaa ovisi o broju navoja (n), brzini kojom induktivna glava prolazi kroz magnetsko polje (v) te gradijentu polja dH/dx (vidi jednadbu u slici 7.). Pogledajmo na koje parametre induktivne glave moemo utjecati da bi nadoknadili smanjenje polja magnetiziranog podruja. broj navoja - poveanje broja navoja oko magnetske jezgre e poveati struju u induktivnoj glavi. Naizgled, poveanjem broja navoja moemo jednostavno nadoknaditi smanjenje magnetiziranog podruja. Ali, kao i uvijek, tako i u ovom sluaju, postoji "cijena" koju treba platiti. Poveanje broja navoja poveava induktivitet L. Veliki induktivitet znai malu frekvenciju nekog elektronikog elementa. Drugim rijeima, poveanjem broja navoja smanjit emo brzinu kojom e induktivna glava moi itati zapisanu informaciju.

brzina - pod brzinom podrazumijevamo linearnu brzinu kojom magnetizirana podruja prolaze ispod induktivne glave. Ova brzina je, naravno, direktno vezana uz broj okretaja diska.Poveanjem brzine poveat e se osjetljivost induktivne glave. Meutim, kao to smo napomenuli, induktivna glava zbog konanog induktiviteta i otpornosti ima i neku maksimalnu frekvenciju na kojoj moe raditi. Broj okretaja diska mora biti usklaen s maksimalnom frekvencijom induktivnog elementa glave.

razmak izmeu glave i diska - Zbog potrebe za velikim brojem okretaja kod tvrdih diskova nema direktnog kontakta izmeu glave diska i povrine diska. Smanjenje udaljenosti izmeu glave i diska ima za rezultat poveanje rizika od sudara (head crash). Zato smanjenje razmaka nuno trai i znaajno poboljanje kvalitete povrine diska, bolju kontrolu visine glave itd. Sve su to zahtjevi koje nije uvijek lako ispuniti.

4.Kvaliteta neizmjenjivih diskova unutar tvrdog diska Kvaliteta neizmjenjivog diska ocjenjuje se na temelju vie znaajki. Vanije su ove.Vrijeme ekanja na sektor je prosjeno vrijeme potrebno da pred glavu koja se ve nalazi na dobrom tragu doe eljeni sektor. To je zapravo vrijeme potrebno da se disk okrene za pola kruga, akod suvremenih neizmjenjivih diskova iznosi od 4 do 8 ms. Vrijeme traenja je vrijeme potrebno glavi da se postavi na traeni trag.

Vrijeme pristupa je vrijeme potrebno pogonskom mehanizmu da pronae bilo koji podatak na disku. To vrijeme ovisi o tome gdje se traeni podatak nalazi u odnosu prema glavi, pa se najee navodi srednje vrijeme pristupa.

Brzina prijenosa podataka najvea je brzina kojom je mogue izmjenjivati podatke izmeu neizmjenjivog diska i raunala. Tipina brzina prijenosa kod suvremenih raunala je od 5 MB do 12 MB u sekundi.

MFM (frekventna modulacija) najstariji je i dobro razraeni postupak. Podaci se upisuju postupkom frekvencijske modulacije, slinim onom kod FM radiodifuzije, samo to se umjesto analognih signala upisuju dvije frekvencije kao logika 0 ili1.

RRL(postupak ograniene duljine) je noviji postupak koji postupkom kompresije omoguava smjetaj vie podataka na istu povrinu diska od MFM postupka. Na jednaku povrinu diska ovim postupkom moe se smjestiti vie podataka nego MFM postupkom, ali je sustav mnogo osjetljiviji na pogreke magnetskog medija. To je razlog da su RLL diskovi veeg kapaciteta, ali manje pouzdanosti od MFM diskova.

5.Niz neizmjenjivih diskova unutar tvrdog diskaNeprekidno poveanje brzine rada raunala dovelo je do nerazmjera izmeu brzine rada sredinje jedinice za obradu i neizmjenjivog magnetskog diska. Neizmjenjivi disk, iji rad zahtijeva gibanje mehanikih dijelova, nije u stanju brzinom slijediti rad ostalih u potpunosti poluvodikih dijelova raunala. Drugi veliki nedostatak magnetskog diska je njegova niska pouzdanost u odnosu prema drugim dijelovima raunala, pa se openito smatra da je neizmjenjivi disk najnepouzdaniji dio raunala. Navedeni nedostaci neizmjenjivog diska osobito su izraeni kod lokalnih mrea, kod kojih je neizmjenjivi disk kljuna komponenta glede potrebnog kapaciteta, brzine rada i pouzdanosti. Potencijalna opasnost gubitka podatka pri kvaru neizmjenjivog diska nagnala je korisnike mrea da potrae bolje i sigurnije rjeenje. Jedno od rjeenja navedenih problema je niz neizmjenjivih diskova. Niz neizmjenjivih diskova (RAID) jest sustav koji povezuje i objedinjuje vie jeftinih diskova, inei tako cjelinu koja se prema raunalu ponaa jednako kao i jedan jedini disk velikoga kapaciteta i velike brzine rada. Zbog poveane brzine razmjene podataka, niz neizmjenjivih diskova se s raunalom spaja SCSI sueljem. U odnosu prema odgovarajuem jednom neizmjenjivom disku jednakog kapaciteta, niz neizmjenjivih diskova ima veu brzinu, veu otpornost na pogreke i niu cijenu. Osnovne prednosti niza neizmjenjivih diskova jesu raspoloivost podataka i tolerancija na pogreke.

Raspoloivost podataka postie se poveanjem brzine rada niza neizmjenjivih diskova u odnosu prema svakom pojedinano ugraenom disku. Poveanje brzine rada postignuta je istodobnim upisivanjem i itanjem podataka s vie diskova.

Tolerancija na greke postie se zalihou (redundancijom) podataka, tj. viestrukim upisom istih podataka. Premda je pouzdanost niza neizmjenjivih diskova manja od svakog pojedinog diska, ukupna tolerancija na pogreke je vea, jer je u sluaju kvara nekog diska mogue obnoviti podatke na temelju podataka pohranjenih na ostalim diskovima. Niz diskova mora biti graen tako da na vrijeme upozori korisnika o nastalom kvaru na jednom od diskova, kako bi ga korisnik zamijenio. Kod nekih je nizova neizmjenjivih diskova neispravni disk mogue zamijeniti tijekom rada, te raunalo ili mrea mogu raditi bez prekida unato nastalom kvaru.

Osnovno naelo rada niza neizmjenjivih diskova jest raspodjela podataka na diskove, a sastoji se od istodobnog i usporednog upisa podataka na vie diskova. Glede naina raspodjele podataka i mogunosti naknadne obnove podataka, nizovi neizmenjivih diskova svrstani su u skupine s oznakom RAID:RAID skup diskova koji zajedniki ine jedan sustav na koji se zapisuju podaciRAID 0 raspodjeljuje podatke na diskove bez zalihosti. Takav sustav nema mogunost obnove podataka u sluaju kavara, a i pouzdanost mu je nia od pouzdanosti svakog pojedinog diska. Jedina prednost ove konstrukcije jest poveana brzina rada i poveani kapacitet.

RAID 1 stvara zrcalnu sliku podataka na dva diska, ime je osigurana obnova podataka u sluaju kvara jednog diska. Kombiniranjem RAID 0 i RAID 1 konstrukcije moe se dobiti niz diskova koji ima dobra svojstva i jednoga i drugoga i ima oznaku RAID 0/1. najvei nedostatak jest slabo iskoritenje kapaciteta diskova, jer se koristi samo 50% raspoloivog kapaciteta (pola za podatke i pola za zrcalnu sliku podataka).

RAID 2 raspodjeljuje podatke na diskove za podatke i diskove za ispravku pogreaka. Podaci se pohranjuju zajedno s ugraenim Hamming kodom, koji omoguava obnovu podataka ako je dolo do pogreke unutar jednog bajta u jednom bitu i otkrivanje pogreke akoje dolo do pogreke u dva bita. Sloen postupak kodiranja i potreba za raspodjelom podataka za ispravku pogreke na vie diskova ini ovakav sustav djelotvornim tek ako je ugraeno vie od 10 diskova, pa je primjenljiv samo za vee sustave. Primjerice, sa 10 ugraenih diskova iskoristivi kapacitet je 71% dok kod malo diskova postotak naglo pada ispod prihvatljive razine.

RAID 3 koristi samo jedan disk za ispravku pogreaka, tzv. disk pariteta. Zbog naina rada, ova vrsta niza diskova pogodna je za pohranu i dobavu vee koliine podataka odjednom. Prednost pred prethodnim konstrukcijama jest bolja iskoristivost kapaciteta, koja npr. kod niza sa 5 ugraenih diskova iznosi 80%.

RAID 4 graom je slian RAID-u 3, ali je bolje prilagoen razmjeni male koliine podataka, to je pogodno za primjenu kod nekih mrenih sustava (npr. Novell).

RAID 5 raspodjeljuje i podatke za ispravku pogreaka na sve diskove sustava, ime se postie vea brzina razmjene podataka izmeu niza neizmjenjivih diskova raunala. Tako su objedinjena dobra svojstva svih do sada opisanih konstrukcija. Ova skupina niza diskova najbolje je prilagoena postojeim mrenim sustavima, pa je i najee u upotrebi. Najvie se primjenjuju RAID 0,RAID 1, RAID 3, RAID 5 sustavi.

6.Suelje diskaDisk se spaja s raunalom preko suelja koje se izrauje u obliku kartice za ugradnju u raunalo ili kao sklop ugraen na matinu plou raunala. Kartica se utie u sabirniki konektor raunala i s diskom spaja kabelom. Suelje osigurava tonu i brzu razmjenu podataka izmeu pogonskog mehanizma diska i raunala. Bilo bi uzaludno u raunalo ugraditi disk velikoga kapaciteta i kratkog vremena pristupa ako bi suelje sporo razmjenjivalo podatke s raunalom. Suelja za spajanje diska s raunalom mogu se podjeliti u dvije skupine: tzv. fizika suelja i logika suelja.

Fiziko suelje omoguuje i zahtjeva da program za upravljanje diskom izravno nadzire i potie mnoge njegove funkcije. Primjerice kod fizikog suelja je potrebno izravno narediti pomak glave diska, itanje svakog sektora posebnom naredbom i sl.

Razliiti prikljuni ureaji, primjerice neizmjenjivi disk, CD-ROM ili magnetska vrpca se moraju prikljuiti na razliito suelje i razliiti program. Jedina prednost fizikog pred logikim sueljem jest nia cijena zbog jednostavnije grae.

Logiko suelje pretpostavlja da je pogonski mehanizam diska u stanju prihvatiti sloenu naredbu i zatim samostalno izvriti sve potrebne radnje kako bi se naredba izvrila. Zbog toga pogonski mehanizam diska, koji se prikljuuje na logiko suelje, mora imati ugraene sklopove za obradu podataka, koji su u stanju primljenu naredbu ralaniti i sukladno njoj potai i nadzirati funkcioniranje pogonskog mehanizm, kako bi se ta naredba izvrila. Za razliku od fizikog suelja, neizmjenjivi disk predvien za prikljuak na logiko suelje korisnik ne moe fiziki formatirati; to je obavljeno kod proizvoaa. Za autora pogonskog programa je svejedno o kakvom se prikljunom ureaju radi, pa e praktino isti program sluiti upravljanju neizmjenjivog diska i CD-ROM-a. esto se kae da su fizika suelja neinteligentna, a logika inteligentna.

U fizika suelja spadaju npr. suelja sukladna ST506 i ESDI normama, a logika suelja sukladna IDE i SCSI normama.

ST506 je najstarija norma, rezultat je velike popularnosti prvoga komercijalnoga neizmjenjivog diska za osobna raunala. Najvea brzina prijenosa podataka izmeu diska i raunala kod ove norme iznosi 5Mbps. Pogonski mehanizam diska se prikljuuje na suelje pomou dvaju plosnatih kabela. Kabel za prijenos podataka, ukljuujui i analogne signale, ima 20 vodia, a svaki neizmjenjivi disk spojen je svojim kabelom. Kabel za prijenos nadzornih i upravljakih signala ima 34 vodia, a izveden je tako da se na isti kabel moe prikljuiti vie pogonskih mehanizama. Norma podrava najvie osam magnetskih glava po mehanizmu.

ESDI poboljana je inaica norme ST506, posebice glede brzine prijenosa podataka. ESDI norma je elektriki i mehaniki sukladna s normom ST506, ukljuujui i upotrebu jednakih prikljunih kabela. ESDI norma doputa prikljuak do najvie 7 neizmjenjivih diskova na jedno suelje, iako se malokad izrauju suelja koja podravaju prikljuak vie od dva neizmjenjiva diska. Norma podrava do najvie 256 glava po disku (16 skupina sa 16 glava).

Znaajna razlika izmeu ESDI norme i ST506 norme jest glede smjetaja sklopa za obradu analognih signala. Kod ESDI normi on je smjeten na pogonski mehanizam diska ime se dobila vea brzina prijenosa podataka i pojednostavljena graa upravljakog sklopa koji se nalazi izvan pogonskog mehanizma diska.

IDE norma naziva se jo i AT norma ili ATA norma. Sva upravljaka elektronika kod IDE norme smjetena je na pogonski mehanizam. Suelje izmeu diska i raunala sastoji se od jednostavnog i jeftinog digitalnog sklopa i spojnog kabela sa 40 vodia koji prenose samo digitalne signale. Sklop IDE suelja esto se ugrauje na matinu plou raunala, pa se ugradnja neizmjenjivog diska svodi na prikljuenje diska spojnim kabelom s matinom ploom. Na jedan te isti prikljuni kabel mogu se prikluiti dva neizmjenjiva magnetska diska, pri emu je jedan nadreeni (master), a drugi podreeni (slave). Disk je graen od sklopova koji mogu prihvatiti jednostavnu naredbu i na temelju nje potai izvrenje razliitih radnji diska. Najvei kapacitet neizmjenjivog diska prikljuenog na IDE suelje ogranien je na 528 MB.

SCSI norma propisuje dvosmjerno paralelno suelje namijenjeno spajanju raunala s vanjskim ureajima, primjerice neizmjenjivim diskom, magnetskom vrpcom, CD-ROM diskom, WORM diskom, skenerom i dr. Izvorna SCSI norma naziva se SCSI-1 norma kako bi se razlikovala od novijih inaica.

SCSI-1 suelje je 8-bitovno najvee brzine prijenosa podataka od 1,5 MBps za asinkroni i 4 MBps za sinkroni prijenos podataka. Podaci izmeu SCSI ureaja i SCSI suelja putuju spojnim kabelima. Norma pripisuje dva mogua prijenosa. Svaki SCSI ureaj ima dva konektora: ulazni i izlazni. Prikljukom kabela na te konektore mogue je prikljune ureaje spojiti na zajedniku SCSI sabirnicu.

SCSI-2 poboljana inaica SCSI-1 suelja. Za razliku od SCSI-1 suelja SCSI-2 suelje je 8, 16 i 32 bitovno, poveane brzine prijenosa podataka. Osim neizmjenjivih diskova omoguuje prikljuenje i ostalih ureaja, primjerice CD ROM diskova, skenera i komunikacijskih ureaja.

SCSI-3 omoguava prikljuak do 32 ureaja, podrava prijenos podataka optikim vlaknama, omoguuje uz paralelni i sreijski prijenos podataka. Serial ATA Nova vrsta suelja za povezivanje tvrdih diskova i slinih ureaja na raunalo. Za razliku od prijanjih (paralelnih) ATA standarda,ovo suelje koristi serijsku signalizaciju. Jedna od prednosti ovog suelja u odnosu na staro (paralelno) ATA suelje su i vee brzine prijenosa podataka. Prva generacija Serial ATA suelja omoguava brzine prijenosa do 150 Mbps,a urazvoju su druga i trea genracija ovog suelja koje e omoguavati brzine prijenosa podataka od 300 i 600 Mbps.7.Unutranjost tvrdog diskaUnutranjost tvrdog diska nakon odsranjenja magneske ploe. Lijevo je magnetska glava za itanje i pisanje. U sredini se mogu vidjeti navoji statora elektromotora koji okree magnestke ploe.

Slika 13. Unutranjost tvrdog diskato se tie kapaciteta, evo kratki podsjetnik na bitove (bites) i bajtove (bytes):

8 bits = 1 byte

1024 bytes = 1 kilobyte (KB)1024 kilobytes = 1 megabyte (MB)1024 megabytes = 1 gigabyte (GB)1024 gigabytes = 1 terabyte (TB)8.Ugradnja diskaProces ugradnje tvrdoga diska relativno je jednostavan; potrebno ga je privrstiti u kuite te prikljuiti podatkovni i naponski kabel. Prilikom prikljuivanja podatkovnog kabla vano je provjeriti da se oznaena strana (najee crvenom bojom) nalazi odmah uz naponski prikljuak. Prije samog ukljuivanja potrebno je jo definirati status diska: master ili slave. Ova nomenklatura ostala je jo iz davnih dana, a oznaava redoslijed prema kojem e se diskovi na istom podatkovnom kanalu raspoznavati. U ovom procesu vano je jedino da se dva diska koja se nalaze na istom Slika 14. Ugradnja diska podatkovnom kanalu ne deklariraju istodobno kao master ili slave. Nakon posljednjeg koraka disk je jo potrebno formatirati, to ga ini spremnim za uporabu. Ovih nekoliko koraka opisuje proces odabira i ugradnje tvrdog diska u raunalo.

PAGE 21