unitatea hard disk

48
COLEGIUL TEHNIC PROFIL TEHNIC SPECIALIZAREA: TEHNICIAN OPERATOR TEHNICA DE CALCUL PREZENTARE DE SPECIALITATE PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE ATESTARE A COMPETENTELOR PROFESIONALE TEMA: UNITATEA HARD DISK COORDONATOR ELEV PROFESOR INGINER STANESCU Marcela URSAN SIMONA 1

Upload: adriana-bialis

Post on 19-Jun-2015

1.149 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

diploma thesis

TRANSCRIPT

Page 1: Unitatea Hard Disk

COLEGIUL TEHNIC

PROFIL TEHNIC

SPECIALIZAREA: TEHNICIAN OPERATOR TEHNICA DE CALCUL

PREZENTARE DE SPECIALITATE PENTRU OBTINEREA

CERTIFICATULUI DE ATESTARE A

COMPETENTELOR PROFESIONALE

TEMA: UNITATEA HARD DISK

COORDONATOR ELEV

PROFESOR INGINER STANESCU Marcela URSAN SIMONA

Clasa A-XII-C

PROMOTIA 2009 - 2010

1

Page 2: Unitatea Hard Disk

Cuprins

Capitolul I - Argument pag. 3

Cap I.1 - Definirea unui hard-disk pag. 3

Cap I.2 - Progrese în domeniul hard-discurilor pag. 5

Capitolul II - Funcţionarea unităţii de hard-disk pag. 6

Cap II.1 - Sectoare pag. 7

Cap II.2 - Preambulurile şi prostambulurile pag. 7

Capitolul III - Formatarea discului pag. 8

Cap III.1- Formatarea de nivel jos pag. 8

Cap III.2 - Partiţionarea pag. 9

Cap III.3 - Formatarea de nivel înalt pag. 10

Capitolul IV - Componente de bază ale unităţii de hard-disk pag. 11

Cap IV.1 - Platanele discului pag. 11

Cap IV.2 - Suporturi de înregistrare pag. 12

Cap IV.3 - Capetele de citire/scriere pag. 13

Cap IV.4 - Modele de capete de citire/scriere pag. 14

Cap IV.5 - Dispozitivul de acţionare a capului pag. 15

Capitolul V - Mecanisme servo pag. 17

Cap V.1 - Servo tip pană pag. 17

Cap V.2 - Servo inclus pag. 18

Cap V.3 - Servo dedicate pag. 18

Cap V.4 - Parcarea automată a capurilor pag. 19

2

Page 3: Unitatea Hard Disk

Capitolul VI - Filtre de aer pag.

20

Cap. VI.1 - Filtre de aer pag. 20

Cap. VI.2 - Acomodarea la temp. a hard-discurilor pag. 21

Cap. VI.3 - Motoare de antrenare pag. 21

Capitolul VII - Plăcile Logice pag. 23

Cap. VII.1 - Cabluri şi conectoare pag. 23

Cap. VII.2 - Elemente de configurare pag. 24

Cap. VII.3 - Placa frontală sau masca pag. 24

Capitolul VIII - Caracteristici ale hard-discului pag. 25

Cap. VIII.1 - Fiabilitatea pag. 25

Cap. VIII.2 - Performanţa pag. 26

Cap. VIII.3 - Programe de cache şi controllere cu cache pag. 26

Cap. VIII.4 - Montarea antişoc pag. 27

Cap. VIII.5 - Capacitate pag. 27

Cap. VIII.6 - Preţ pag. 28

Capitolul IX - Despre erorile hard disk-urilor pag. 29

3

Page 4: Unitatea Hard Disk

Cap. I – Argument

Pentru mulţi utilizatori, unitatea de hard-disk este cea mai importantă parte a sistemului

de calcul. O unitate de hard-disk este folosită pentru stocarea nevolatilă sau permanentă a

datelor. Stocarea nevolatilă, sau permanentă, înseamnă, în acest caz, că dispozitivul de stocare

pastrează datele chiar şi cand sistemul de calcul nu este alimentat cu energie electrică.

Cap I.1 - Definirea unui hard-disk

O unitate de hard-disk conţine platane rigide, în formă de disc, confecţionate de obicei

din aluminiu sau sticlă. Spre deosebire de dischete, platanele nu se pot curba sau îndoi. În

majoritatea unităţilor de hard-disk , discurile nu se pot extrage, din acest motiv fiind numite

unitati de disc fix. Există şi unitaţi de hard-disk externe; uneori acest termen se referă la un

dispozitiv în care întregul modul de unitate este extern.

4

Page 5: Unitatea Hard Disk

5

Page 6: Unitatea Hard Disk

Cap I.2 - Progrese în domeniul hard-discurilor

De când se folosesc hard-diskurile în sistemele PC, acestea au suferit transformări

radicale:

Capacitaţile de stocare maxime au crescut de la 10Mb în unitaţile disponibile în 1982

pana la 1Tb (1024Gb) sau mai mult în unitaţile disponibile astazi.

Ratele de transfer de date de pe suport au crescut de la 85 – 102 K/s pentru modelul

original de IBM XT în 1983, la 800Mb/s pentru unele din cele mai rapide HDD-uri

externe si chiar SSD-uri (solid state drive).

Timpul mediu de căutare a scăzut de la peste 85ms pentru hard-diskurile XT de 10Mb din

1983 la mai puţin de 4.2ms pentru unităţile de astăzi.

6

Page 7: Unitatea Hard Disk

Cap. II – Funcţionarea unităţii de hard-disk

Construcţia fizică de bază a unui hard-disk constă in discuri rotative cu capete care se

mişcă deasupra suprafeţei lor şi stochează date pe piste şi sectoare. Capetele citesc şi scriu date

în inele concentrice numite piste, care sunt divizate în segmente numite sectoare, care studiază de

obicei 512 octeţi fiecare (vezi figura 1). Unităţile de hard-disk au de obicei mai multe discuri

(platane) care sunt amplasate unul deasupra celuilalt şi se rotesc solidar fiecare avand două feţe,

pe care unitatea stocheaza date. Majoritatea unitaţilor au două sau trei platane care dau patru sau

şase feţe, iar unele unitaţi au pană la 11 sau mai multe platane. Pistele aflate la aceeaşi poziţie, de

pe fiecare faţă a fiecarui platan, luate împreună, alcătuiesc un cilindru (vezi figura 2). O unitate

de hard-disk are în mod normal câte un cap pentru fiecare faţă de platan, toate capetele fiind

montate pe un singur dispozitiv purtător, sau rack. Capetele se deplasează solidar înspre interior

şi exterior, de-a lungul razei discului.

La început, majoritatea hard-diskurilor se roteau la 3600 rot/min, multe unităţi în ziua de

azi au turaţii de 5400, 5600, 6400, 7200 rot/min si au apărut chiar şi cu 15000 de rot/min.

În majoritatea hard-diskurilor, capetele nu ating (şi nici nu trebuie să atingă) platanele în

timpul funcţionarii normale. Totuşi când capetele sunt deconectate, ele se aşează pe suprafaţa

discurilor care îşi încetează rotaţia. Când unitatea funcţionează, fiecare cap este menţinut

suspendat la mică distanţă deasupra sau sub platan de o pernă foarte subţire de aer. Dacă perna

de aer este deranjată de o particulă de praf sau un şoc mecanic, capul poate intra în contact cu

platanul care se roteşte la turaţia normală. Când forţa de contact cu platanele în rotaţie este destul

de mare pentru a provoca defecte, evenimentul este numit coliziune a capului. Consecinţa unei

coliziuni a capului poate fi oricare de la caţiva biţi de date pierduţi pana la o unitate distrusă în

întregime. Majoritatea unităţilor au lubrifianţi speciali pe platane şi suprafeţele dure, care pot

rezista ‘’decolărilor şi aterizărilor’’ zilnice ale capului, ca şi unor bruscări mai severe.

7

Page 8: Unitatea Hard Disk

Cap II.1 - Sectoare

O pistă de disc este prea mare pentru a gestiona date eficient ca o singură unitate de

stocare. Multe piste de disc pot stoca 50.000 de biţi de date sau mai mult, ceea ce le-ar face

foarte ineficiente pentru stocarea fişierelor mici.Din acest motiv, pistele sunt împarţite în câteva

diviziuni numerotate, numite sectoare. Aceste sectoare reprezintă porţiuni din pistă.

Diverse tipuri de unităţi de disc împart pistele de disc în diferite numere de sectoare, în funcţie

de densitatea de biţi a pistelor. De exemplu formatele de dischetă utilizează 8-36 sectoare pe

pistă, deşi hard-discurile stochează de obicei datele la densităţi mai mari şi pot utiliza 17-100 sau

mai multe sectoare pe pistă. Aceste sectoare, create de procedura standard de formatare dintr-un

sistem PC, au o capacitate de 512 octeţi, dar această capacitate se poate schimba în viitor.

Sectoarele de pe o pistă sunt numerotate începând cu 1, spre deosebire de capete sau

cilindri ,care sunt numerotaţi începând cu 0. De exemplu, o dischetă de 1,44M conţine 80 de

cilindri numerotaţi de la 0 la 79 şi două capete numerotate 0 şi 1, în timp ce fiecare pistă a

fiecărui cilindru are 18 sectoare numerotate de la 1 la 18.

Cap II.2 - Preambulurile şi prostambulurile

Preambulurile şi postambulurile sectoarelor sunt independente de sistemul de operare, de

sistemul de fişiere sau de fişierele stocate pe unitate. Pe lângă preambuluri şi postambuluri,

există intervaluri în interiorul sectoarelor, intervale între sectoarele fiecarei piste, precum şi

intervale între piste, dar nici unul din aceste intervale nu conţine spaţiu utilizabil pentru date.

Chiar şi aşa, majoritatea unităţilor folosesc un spaţiu rezervat pentru gestionarea datelor care vor

fi stocate în unitate.

8

Page 9: Unitatea Hard Disk

Cap. III - Formatarea discului.

Sunt necesare două proceduri de formatare înainte de a putea scrie date de utilizator pe un

disc:

a) formatare fizică sau de nivel jos ;

b) formatare logică sau de nivel înalt.

Când formataţi o dischetă, programul Exporer din Windows 9x sau comanda FORMAT din DOS

realizează ambele tipuri de formatare.

Pentru un hard-disc sunt necesare 3 operaţii separate de formatare:

1. Formatarea de nivel jos (Low-Level Formatting-LLF)

2. Partiţionarea

3. Formatarea de nivel înalt(High-Level Formatting-HLF)

Cap III.1- Formatarea de nivel jos

În cursul unei formatări de nivel jos, programul de formatare împarte pistele hard-

discului într-un număr precizat de sectoare, creând intervale de siguranţă între sectoare şi între

piste şi înscriind informaţia din preambulul şi postambulul sectorului. Pentru dischete, numărul

de sectoare înregistrate pe fiecare pistă depinde de unitate şi de interfaţa controllerului. Toate

unităţile IDE şi SCSI folosesc o tehnică numită înregistrare pe zone, care înscrie un număr

variabil de sectoare pe pistă. Pistele exterioare conţin mai multe sectoare decât pistele interioare

pentru că sunt mai lungi. O modalitate de a spori capacitatea unui hard-disc în timpul procesului

de formatare este de a crea mai multe sectoare pe pistele exterioare ale discului decât pe cele

9

Page 10: Unitatea Hard Disk

interioare. Toţi cilindrii dintr-o anumită zonă au acelaşi număr de sectoare pe pistă. Numărul de

zone diferă de la o unitate la alta, dar majoritatea unităţilor au 10 sau mai multe zone.

Cap III.2 – Partiţionarea

Crearea unei partiţii pe hard-disc îi permite acestuia să gazduiască sisteme de fişiere

distincte, fiecare în partiţia sa. Orice hard-disc trebuie să aibă pe el o partiţie primară, una logică

şi oricâte extinse.

Există 3 sisteme de fişiere, folosite de obicei de sistemele de operare actuale:

*FAT(File Allocation Table-tabela de alocare a fişierelor).Sistemul de fişiere standard utilizat de

DOS,Windows 9x şi Windows NT. Sistemul de fişiere FAT standard foloseşte numere de 12 sau

16 biţi pentru identificarea grupelor de alocare, rezultând o dimensiune maximă a volumului de 2

G. Se pot crea numai 2 partiţii fizice FAT pe un hard-disc numite partiţie primară şi extinsă, dar

partiţia extinsă poate fi divizată în până la 25 de volume logice.

*FAT 32 (File Allocation Table, pe 32 biţi). Un sistem de fişiere opţional utilizat de Windows 95

OSR2 (OEM Service Release 2), Windows 98 şi Windows NT 5.0. FAT 32 foloseşte numere pe

32 biţi pentru identificarea grupelor de alocare, rezultând o dimensiune maximă de 2T sau

2048G pentru un singur volum.

*NTFS (Windows NT File System- sistemul de fişiere pentru Windows NT). Sistemul de fişiere

nativ pentru Windows NT , care utilizează numere de fişiere de până la 256 de caractere şi

partiţii până la mărimea teoretică de 16 exaocteţi. NTFS utilizează de asemenea atribute extinse

şi elemente de securitate a sistemului de fişiere, inexistente în sistemul de fişiere FAT.

10

Page 11: Unitatea Hard Disk

Cap III.3 - Formatarea de nivel înalt

În cursul formatării de nivel înalt, sistemul de operare (precum Windows 9x, Windows

NT sau DOS) scrie structurile necesare pentru a gestiona fişierele şi datele pe disc. Partiţiile FAT

au pe fiecare unitate logică formatată câte un sector de încărcare al volumului(VBS- Volume

Boot Sector) două copii ale tabelului de alocare a fişierelor(FAT) şi un director rădăcină. Aceste

structuri de date permit sistemului de operare să gestioneze spatiul pe disc, să ţină evidenţa

fişierelor şi chiar să gestioneze porţiunile defecte. Formatarea de nivel înalt nu este efectiv o

formatare fizică a unităţii, ci mai degrabă crearea unui „tabel de cuprins” pentru disc.

11

Page 12: Unitatea Hard Disk

Cap. IV – Componente de bază ale unităţii de hard-disk

Există multe tipuri de unitaţi de hard-disk pe piaţă, dar aproape toate prezintă aceleaşi

componente fizice de bază. Pot exista unele diferenţe în implementarea acestor componente (şi

calitatea materialelor utilizate la realizarea lor), dar caracteristicile funcţionale ale majorităţii

unitaţilor sunt similare. Componentele de baza ale unei unitaţi de hard-disk obişnuite sunt

urmatoarele:

1. Platanele discului

2. Capetele de citire respectiv scriere

3. Dispozitivul de acţionare a capului

4. Motorul de antrenare

5. Placa logică

6. Cabluri şi conectare

7. Elemente de configurare (precum jumpere sau comutatoare).

Cap IV.1 - Platanele discului

Un hard-disk obişnuit are unul sau mai multe platane sau discuri. De-a lungul anilor,

hard-diskurile pentru sistemele PC au existat în mai multe tipodimensiuni. De regulă,

dimensiunea fizică a unei unitaţi este exprimată prin dimensiunea platanelor:

51/4-inci (practic 130 mm, adică 5,12 inci)

31/2 inci (practic 95 mm, adică 3,74 inci)

21/2 inci

1,8 inci

Majoritatea unităţilor de hard-disc au două sau mai multe platane, unele dintre unităţile

mai mici având unul singur. Numărul de platane pe care le poate avea o unitate este limitat de

înălţimea fizică a unităţii. Platanele sunt confecţionate de regulă dintr-un aliaj de aluminiu, care

le conferă atât rezistenţă, cât şi greutate redusă. Dorinţa producătorilor de a obţine densităţi tot

mai mari şi unităţi mai mici a dus însă la utilizarea platanelor confecţionate din sticlă (sau, mai

exact, dintr-un material compozit sticlă-ceramică).

12

Page 13: Unitatea Hard Disk

Platanele din sticlă oferă o rigiditate mai mare decât metalul (pentru că metalul poate fi îndoit,

iar sticla nu) si, de aceea, pot fi prelucrate la jumătate din grosimea discurilor convenţionale din

aluminiu, uneori chiar mai puţin. Platanele de sticlă sunt, de asemenea, mult mai stabile termic

decât cele din aluminiu, adică nu se dilată şi nu se contractă prea mult Ia variaţiile de

temperatură. (vezi figura 7)

Cap IV.2 - Suporturi de înregistrare

Indiferent de substratul folosit, platanele sunt acoperite cu un strat subţire de substanţă

sensibilă magnetic, numită suport, pe care se stochează informaţie magnetică. Pe platanele hard-

discurilor, două tipuri de suport magnetic sunt mai răspândite:

Suporturi cu oxizi

Suporturi peliculare

Suporturile cu oxizi constau din diverse compoziţii, conţinând ca ingredient activ, oxid de

fier. Stratul magnetic este creat pe disc prin acoperirea platanului de aluminiu cu un lichid gros

conţinând particule de oxid de fier. Acest lichid este împrăştiat pe disc prin rotirea platanelor la

turaţii mari; forţa centrifugă face ca materialul să curgă dinspre centru spre margine, creând un

strat uniform de material pe disc. Această suprafaţă este apoi uscată şi lustruită. În final, este

adăugat şi lustruit un strat de material pentru protejarea şi ungerea suprafeţei. Stratul de oxid este

de obicei gros de aproximativ 30 de milionimi de inci. Dacă aţi putea privi în interiorul unei

unităţi cu platane acoperite cu oxid, aţi vedea că platanele sunt brune sau de culoarea

chihlimbarului.

Suportul pelicular este mai subţire, mai dur şi mai lipsit de defecte decât suportul cu

oxizi. Mediul pelicular a fost creat ca suport de înaltă performanţă, care a permis noii generaţii

de unităţi să aibă înălţimi de plutire a capului mai mici, care, la rândul lor, au făcut posibile

creşteri ale densităţilor acestor unităţi.

13

Page 14: Unitatea Hard Disk

La început, suportul pelicular era utilizat numai în unităţi de mare capacitate sau de

calitate superioară, dar în prezent, aproape toate unităţile folosesc suportul pelicular.

Suportul pelicular îşi merită numele. Stratul acoperitor este mult mai subţire decât se poate

obţine prin metoda acoperirii cu oxizi. Suportul pelicular mai este cunoscut drept suport placat,

sau pulverizat, datorită diverselor proceduri utilizate pentru depunerea filmului pe platane.

Cap IV.3 - Capetele de citire/scriere.

O unitate de hard-disc are de obicei câte un cap de citire/scriere pentru fiecare faţă de

platan (adică fiecare platan are două seturi de capete de citire/scriere, unul pentru faţa superioară

şi unul pentru faţa inferioară a platanului). Aceste capete sunt conectate, sau solidare, pe acelaşi

mecanism de deplasare. Astfel, capetele se deplasează împreună pe deasupra platanelor.

Din punct de vedere mecanic, capetele de citire/scriere sunt simple. Fiecare cap se află pe

un braţ al dispozitivului de acţionare, braţ acţionat de un resort pentru a presa capul în contact cu

un platan. Puţini realizează că fiecare platan este „strâns" între capetele de deasupra şi de sub el.

Dacă aţi putea să deschideţi o unitate în condiţii de siguranţă şi să ridicaţi capul de deasupra cu

degetele, când i-aţi da drumul, ei ar scăpa înapoi pe platan.

Când unitatea nu funcţionează, capetele sunt împinse în contact , direct cu platanele de

către tensiunea din resorturi, dar când unitatea funcţionează la turaţie normală, apare o presiune a

aerului sub capete, care le ridică de pe suprafaţa platanelor. La o unitate funcţionând la turaţie

normală, distanţa dintre cap şi platane poate să fie între 3 şi 20 μ inci sau mai mult.

Cap IV.4 - Modele de capete de citire/scriere:

14

Page 15: Unitatea Hard Disk

De-a lungul anilor, în unităţile de hard-disc au fost utilizate patru modele de capete:

Cu ferită

Peliculare (Thin Film—TF)

Cu întrefier metalizat (MIG— Metal-In-Gap)

Magneto-rezistive (MR)

Cu ferită: capetele cu ferită au un miez de oxid de fier înfăşurat în bobine

electromagnetice. Unitatea produce un câmp electromagnetic alimentând bobinele sau trecând un

câmp magnetic pe lângă ele, aceasta conferă capului capacitatea integrală de scriere şi citire.

Capetele cu ferită nu pot scrie pe suportul cu coercitivitate magnetică ridicată şi au un răspuns de

frecvenţă slab la nivelul de zgomot mai mari. Principalul avantaj al capetelor cu ferită este faptul

că sunt tipul cel mai ieftin disponibil (vezi figura 3).

Cu întrefier metalizat. Capetele cu întrefier metalizat (M1G—Metal-In-Gap) sunt

versiuni cu îmbunătăţiri speciale ale capetelor cu ferită compozită. În capetele MIG, pe

întrefierul de înregistrare al capului se aplică o substanţă metalică. Există două variante de capete

MIG: cu o faţă şi cu două feţe. Capetele MIG cu o singură faţă sunt realizate cu un strat de aliaj

magnetic aplicat pe marginea din urmă a întrefierului. Capetele MIG cu două feţe au acest strat

aplicat pe ambele laturi ale întrefierului. Acest aliaj metalic este aplicat printr-un proces de

depunere în vid numit pulverizare, care a fost discutat în secţiunea precedentă despre suporturile

de înregistrare.

Peliculare. Capetele peliculare (TF—thin film) sunt fabricate în manieră asemănătoare cipurilor

semiconductoare, adică printr-un proces fotolitografic. Acest proces creează multe mii de capete

pe o singură foiţă circulară, rezultând un produs foarte mic şi de bună calitate.

Capetele TF au un întrefier extrem de îngust şi precis dimensionat, care este creat prin

pulverizarea unui material solid pe bază de aluminiu. Pentru că materialul închide complet

întrefierul, zona este protejată foarte bine, reducând la minimum şansele de defectare prin

contact cu discul în rotaţie. Miezul este o combinaţie de fier şi aliaj de nichel care are o putere

magnetică de două până Ia patru ori mai mare decât miezul unui cap cu ferită.

15

Page 16: Unitatea Hard Disk

Magneto-rezistive. Capetele magneto-rezistive (MR) reprezintă cea mai nouă tehnologie

Capetele MR se bazează pe faptul că rezistenţa unui conductor scade puţin în prezenţa unui câmp

magnetic extern. în loc de a detecta tranziţiile de flux emiţând o tensiune, ca un cap obişnuit,

capul MR detectează schimbarea de flux şi schimbă rezistenţa. Acest model dă un semnal de

ieşire la citire de trei sau patru ori mai puternic decât un cap TF. Practic, capetele MR sunt capete

cititoare de putere, comportându-se mai degrabă ca senzori decât ca generatoare.

Cap IV.5 - Dispozitivul de acţionare a capului.

Acest mecanism deplasează capetele pe deasupra discului şi le poziţionează cu precizie

deasupra cilindrului dorit. Întâlnim 2 categorii de bază :

Dispozitive de acţionare cu motor pas cu pas

Dispozitive de acţionare cu magnet permanent.

Dispozitivul de acţionare a capului este cea mai importantă caracteristică a unei unităţi,

iar tipul de dispozitiv de acţionare a capului al unei unităţi spune foarte mult despre

caracteristicile de performanţă şi fiabilitate ale unităţii.

Dispozitive de acţionare cu motor pas cu pas. Un motor pas cu pas este un motor electric

care se mişcă în „paşi”, adică sare de la o poziţie la alta, cu detente mecanice sau poziţii de

declic.Motoarele pas cu pas nu se pot fixa între poziţiile paşilor, se pot opri numai la poziţiile de

tentă predeterminate. Aceste motoare sunt mici , între 1 şi 3 inci, şi pot fi pătrate cilindrice sau

plate.Motoarele pas cu pas sunt situate în afara ansamblului HDA sigilat, deşi axul motorului

pătrunde în ansamblul HDA printr-un orificiu etanşeizat.

Dispozitivele de acţionare cu bobină şi magnet permanent. Aceste dispozitive folosesc un

semnal de feedback de la unitate pentru a determina cu precizie poziţia capetelor şi pentru a o

ajusta. Un dispozitiv de acţionare cu bobină şi magnet permanent funcţionează numai pe bază de

forţe electromagnetice. Construcţia mecanismului este similară unui difuzor obişnuit, de unde şi

16

Page 17: Unitatea Hard Disk

termenul de bobină voce. Un dispozitiv de acţionare cu bobină şi magnet permanent nu are

poziţii de declic sau de detentă, în schimb un sistem special de ghidare (numit servo) opreşte

cadrul capului deasupra unui anumit cilindru. Un dispozitiv de acţionare cu bobină şi magnet

permanent , cu servocontrol nu este afectat de schimbările de temperatură , cum este afectat un

motor pas cu pas. Cele 2 tipuri principale de mecanisme de poziţionare cu bobină şi magnet

permanent sunt:

Dispozitive de acţionare cu bobină şi magnet permanent liniare

Dispozitive de acţionare cu bobină şi magnet permanent pivotante

Cele 2 tipuri diferă doar ca aranjament fizic al magneţilor şi bobinelor.

Un dispozitiv de acţionare liniar (vezi figura 4) deplasează capetele pe deasupra

platanelor, spre interior şi spre interior, în linie dreaptă. Bobina se deplasează spre interior şi spre

exterior pe un traseu înconjurat de magneţi ficşi. Un sistem de acţionare liniar nu roteşte capul în

cursul deplasării de la un cilindru la altul , eliminând astfel problema. Deşi dispozitivul de

acţionare liniar pare un model bun, are un viciu fatal:dispozitivele sunt mult prea grele (cu cât

mecanismul este mai uşor cu atât poate accelera şi decelera mai repede de la un cilindru la altul).

Dispozitive de acţionare pivotantă. Folosesc de asemenea magneţi ficşi şi o bobină

mobilă , dar bobina este ataşată la capătul unui braţ a dispozitivului de acţionare. Când bobina se

deplasează faţă de magnetul fix, ea roteşte braţele capetelor spre interior şi spre exterior pe

deasupra suprafeţei discului. Principalul avantaj al acestiu mecanism este greutatea redusă care

permite capetelor să accelereze şi să decelereze foarte rapid, rezultând timp mediu de căutare

foarte mici.

Cap. V – Mecanisme servo

17

Page 18: Unitatea Hard Disk

De-a lungul anilor au fost folosite 3 modele de mecanisme servo pentru a controla sistemele de poziţionare cu bobină şi magnet permanent

Servo tip pană

Servo inclus

Servo dedicat

Cele 3 modele diferă oarecum, dar indeplinesc aceeaşi sarcină de bază: ele permit

sistemului de poziţionare a capului sa-şi ajusteze continuu poziţia pentru a se menţine cu precizie

deasupra unui cilindru dat de pe disc.

Cap V.1 - Servo tip pană

Unele din primele unităţi cu servocontrol foloseau o tehnică numită servo tip pană

(Wedge). În aceste unităţi , informaţia de ghidare în cod Gray este într-o porţiune din disc ca o

„pană”, în fiecare cilindru , chiar înaintea marcajului de index. Marcajul de index indică

începutul fiecărei piste, deci informaţia de servo era scrisă în câmpul PREINDEX-GAP, care se

găseşte la sfârşitul fiecărei piste.

Această zonă este destinată compensării abaterilor de viteză şi în mod normal nu este utilizată de

către controller. Figura 5 prezintă informaţia servo tip frână pe o unitate.

Cap V.2 - Servo inclus

Un servo inclus este o dezvoltare a modelului servo de tip pană. În loc de a plasa codul

servo înaintea începutului fiecărui cilindru, modelul servo inclus scrie informaţia servo înaintea

începutului fiecărui sector. Acest aranjament permite circuitelor mecanismului de poziţionare să

18

Page 19: Unitatea Hard Disk

primească informaţie de feedback de mai multe ori în cursul unei singure rotaţii, făcând

poziţionarea capetelor mult mai rapidă şi mai precisă. Ca şi în modelul servo de tip pană ,

informaţia de servo inclusă este protejată de circuitele unităţii şi orice operaţie de scriere este

blocată ori de câte ori capetele se găsesc deasupra informaţiei de servo (vezi figura 6).

Cap V.3 - Servo dedicat

Un servo dedicat este un model în care informaţia servo este scrisă fără întreruperi de-a

lungul întregii piste, in loc să fie scrisă o dată pe fiecare pistă sau la începutul fiecărui sector. Din

păcate, dacă acest procedeu ar fi folosit pentru întreaga unitate, nu ar mai rămâne loc pentru date.

Din acest motiv, un servo dedicat foloseşte o faţă a unui singur platan exclusiv pentru informaţia

servo de poziţionare. Termenul dedicat vine de la faptul că această faţă de platan este dedicată în

întregime informaţiei de servo şi nu poate conţine date.

Parcarea automată a capului. Când deconectaţi o unitate de hard-disc, tensiunea

resorturilor din fiecare braţ al capului împinge capetele în contact cu platanele. Unitatea este

proiectată să reziste la mii de decolări şi aterizări ale capului, dar este o bună măsură de

prevedere să ne asigurăm că aterizarea se produce într-un loc de pe platan care nu conţine date.

în timpul proceselor de aterizare şi decolare, are loc un uşor proces abraziv, îndepărtând doar „o

adiere" din suportul magnetic; dar dacă unitatea este bruscată în timpul aterizării sau decolării

capului, pot apărea defecţiuni serioase.

Cap. V.4 - Parcarea automată a capurilor

Când deconectaţi o unitate de hard-disc , tensiunea resorturilor din fiecare braţ al capului

împinge capetele în contact cu platanele. Unitatea este proiectată să reziste la mii de decolări şi

19

Page 20: Unitatea Hard Disk

aterizări ale capului , dar este o bună măsură de prevedere să ne asigurăm că aterizarea se

produce într-un loc de pe platan care nu conţine date.

Un avantaj al utilizării dispozitivului de acţionare cu bobină şi magnet permanent este

parcarea automată a capului. Într-o unitate care are un dispozitiv de acţionare cu bobină şi

magnet permanent, capetele sunt poziţionate şi susţinute de forţa magnetică. Atunci când

alimentarea unităţii este întreruptă, dispare câmpul magnetic care menţine capetele imobilizate

deasupra unui anumit cilindru, permiţând ramei capetelor să alunece pe suprafaţa discului,

riscând să producă defecţiuni.

În modelul cu bobină şi magnet permanent , cadrul capetelor este legat de un arc slab la

un capăt şi de un opritor la celălalt capăt. Când sistemul este pornit, arcul este împins de forţa

magnetică a mecanismului de poziţionare, în schimb, când unitatea este oprită , arcul trage încet

cadrul capetelor pe o poziţie de parcare şi blocare , înainte ca unitatea să încetinească şi capetele

să aterizeze. Într-o unitate cu dispozitiv de acţionare cu bobină şi magnet permanent , închizând

calculatorul veţi activa mecanismul de parcare; nu e nevoie să rulaţi un program pentru a parca

sau retrage capetele.

Cap. VI – Filtre de aer

Cap. VI.1 – Filtre de aer

20

Page 21: Unitatea Hard Disk

Aproape toate unităţile de hard-disc au două filtre de aer. Un filtru este numit filtru de

recirculare, iar celălalt filtru, barometric, sau de ventilare. Aceste filtre sunt sigilate în interiorul

unităţii şi sunt proiectate pentru a nu fi înlocuite niciodată pe întreaga durată de serviciu a

unităţii. La un hard-disc dintr-un sistem PC, aerul nu circulă dinspre interiorul spre exteriorul

ansamblului HDA sau viceversa. Filtrul de recirculare care este montat permanent în interiorul

ansamblului HDA este destinat să filtreze numai micile particule răzuite de pe platane în timpul

decolării şi aterizării capetelor. Pentru că unităţile de hard-disc pentru PC-uri sunt permanent

sigilate şi nu recirculă aer din exterior, ele pot funcţiona în medii foarte impure. (Vezi figura 8)

Ansamblul HDA este aerat printr-un filtru barometric, sau de ventilare, element care

permite egalizarea presiunii (ventilare) între interiorul şi exteriorul unităţii. Deşi aerul pătrunde

în interior printr-un ventil, contaminarea nu pune probleme , deoarece filtrul barometric de pe

acest ventil este proiectat să oprească orice particulă mai mare de 0,3 microni (aproximativ 12

inci), pentru a satisface specificaţiile de mediu steril.

Cap. VI.2 - Acomodarea la temperatură a hard-discurilor.

Pentru că unităţile de hard-disc au un orificiu cu filtru pentru trecerea aerului în sau din

ansamblul HDA , umezeala poate pătrunde în unitate şi poate fi o problemă serioasă dacă sunt

condiţii să condenseze.

21

Page 22: Unitatea Hard Disk

Cei mai mulţi producători de hard discuri specifică metode anume de aclimatizare a unităţii la un

ambient nou, cu condiţii diferite de temperatură şi umiditate şi în special pentru aducerea unităţii

într-un ambient mai cald , când se poate forma condens. Înainte de a porni o unitate care a fost

depozitată într-un mediu mai rece, aceasta trebuie lăsată în mediul normal de lucru pentru o

anumită perioadă de timp, pentru a-i permite să se aclimatizeze.

Cap. VI.3 - Motoare de antrenare.

Motorul care roteşte platanele este numit motor de antrenare, pentru că este conectat la

axul în jurul căruia se roţesc'plâtanele. Motoarele de antrenare din hard-discuri sunt totdeauna

conectate direct; nu există curele sau roţi dinţate , intermediare. Motorul trebuie să fie lipsit de

zgomot şi vibraţii, altfel poate transmite ,vibraţii în platane, care pot perturba operaţiile de citire

şi scriere.

Motorul de antrenare trebuie să aibă, de asemenea, viteza precis controlată. Platanele din

unităţile de hard-disc se rotesc cu viteze între 3.600 şi 10.000 rot/min sau mai mult, iar motorul

are un circuit de control cu o buclă de feedback pentru a urmări şi a controla precis această

viteză. Deoarece controlul vitezei trebuie să fie automat, unităţile de hard-disc nu au un reglaj al

vitezei motorului. Unele programe pretind că măsoară viteza de rotaţie în unitatea de hard-disc,

dar tot ce fac aceste programe este să estimeze viteza de rotaţie după momentele la care

sectoarele trec pe sub capete. Nu există de fapt nici o cale prin care un program să măsoare

viteza de rotaţie în unitatea de hard-disc; această măsurătoare poate fi efectuată numai cu

echipament de testare sofisticat. Nu vă alarmaţi dacă vreun program de diagnosticare vă spune că

unitatea are o viteză de rotaţie incorectă; probabil că programul greşeşte, nu unitatea.

Cap. VII – Plăcile Logice

22

Page 23: Unitatea Hard Disk

Plăcile logice conţin circuite electronice care controlează sistemul de antrenare al unităţii

şi dispozitivul de acţionare al capului şi care pun la dispoziţia contollerului date, într-o formă

convenită.

Cap. VII.1 - Cabluri şi conectoare

Unităţile de hard-disc au de obicei mai multe conectoare , pentru interfaţa cu calculatorul,

alimentarea cu tensiune şi uneori pentru conectarea la masă la şasiul sistemului. Majoritatea

unităţilor au cel puţin aceste 3 tipuri de conectoare :

Conectoare de interfaţă

Conectoare de alimentare

Conector opţional de legare la masă

Conectoarele de interfaţă sunt cele mai importante, pentru că ele transmit semnalele de date şi de

comandă între sistem şi unitate. În majoritatea cazurilor, cablurile de interfaţă ale unităţii pot fi

conectate în configuraţie de tip cascadă sau tip magistrală. Majoritatea interfeţelor acceptă cel

puţin 2 dispozitive , iar cele SCSI pot accepta până la 7 dispozitive în cascadă, pe lângă

adaptorul gazdă.

Conectorul de alimentare este de obicei cu 4 pini , acelaşi tip care se foloseşte şi la

unităţile de dischetă, şi la el se conectează acelaşi conector de alimentare al sursei. Majoritatea

unităţilor de hard-disc folosesc atât tensiune de 5 volţi cât si de 12 volţi. Tensiunea de 12 volţi

23

Page 24: Unitatea Hard Disk

alimentează motorul de antrenare şi dispozitivul de acţionare a capului , iar tensiunea de 5 volţi

alimentează circuitele electronice.

Un conector de legare la masă permite realizarea conexiunii între unitate şi masa de

potenţial pozitiv a şasiului sistemului. În majoritatea calculatoarelor unitatea de hard-disc este

montată direct pe şasiu cu şuruburi;aşa că firul de legare la masă nu mai este necesar. În unele

sisteme, unităţile sunt instalate pe şine de plastic sau fibră de sticlă, care nu asigură o legare

corespunzătoare la masă. Aceste sisteme trebuie să pună la dispoziţie un fir de legare la masă,

conectat la unitate prin acest conector de legare la masă.

Cap. VII.2 - Elemente de configurare

Pentru a configura o unitate de hard-disc pentru instalarea într-un sistem, de obicei trebuie să

setaţi corespunzător câteva jumpere (şi, poate, câteva rezistoare finale). Aceste elemente diferă

de la o interfaţă la alta şi, adesea, şi de la o unitate la alta.

Cap. VII.3 - Placa frontală sau masca

Multe unităţi de hard-disc oferă ca opţiune o placă frontală sau mască. Masca este de

obicei ca un element opţional cu unitate, ca o componentă a carcasei sistemului şi nu a unităţii.

Unele măşti prezintă o diodă electroluminiscentă (led) care clipeşte când hard-discul lucrează.

Ledul este montat în mască sau este fixat pe unitate , iar masca prezintă o fereastră permanentă

sau colorată prin care se poate observa ledul care clipeşte când unitatea este accesată. În

sistemele în care hard-discul este mascat de carcasa sistemului nu este nevoie de mască.

Cap. VIII - Caracteristici ale hard-discului

24

Page 25: Unitatea Hard Disk

Pentru a face alegerea cea mai bună la cumpărarea unui hard-disc sau pentru a înţelege în

ce constau deosebirile dintre o marcă de hard-disc şi alta trebuie luate în considerare numeroase

caracteristici:

Fiabilitatea

Viteza

Protecţia la şocuri mecanice

Preţul

Cap. VIII.1 – Fiabilitatea

Când doriţi să alegeţi un hard-disc veţi observa între specificaţiile tehnice ale hard-

discurilor o valoare statistică numită durată medie între defecţiuni. Cifrele pentru MTBF se

încadrează de obicei între 20.000 de ore şi 500.000 de ore sau mai mult.

Pentru a înţelege semnificaţia acestor numere este important de ştiut că cifrele MTBF se referă la

o populaţie de unităţi nu la o unitate individuală. Statisticile MTBF nu sunt utile pentru a prezice

defecţiunile unei unităţi individuale sau a unui eşantion mic de unităţi. Această valoare a MTBF

ar trebui numită de fapt durată medie până la prima defecţiune.

Cap. VIII.2 - Performanţa

25

Page 26: Unitatea Hard Disk

Una dintre cele mai importante caracteristici a unui hard disc este performanţa (viteza)

unităţii. Viteza unei unităţi de disc poate fi exprimată în două moduri :

Timpul mediu de căutare

Rata de transfer

Timpul mediu de căutare măsurat în milisecunde (ms) este intervalul mediu de timp pe

care îl ia deplasarea capetelor de la un cilindru la alt cilindru , aflat la o distanţă oarecare. O

modalitate de a măsura această caracteristică este să execute multe operaţii aleatoare de căutare

de piste şi să împartă timpul obţinut la numărul de căutări efectuate (timpul mediu de căutare

depinde numai de unitatea propriu-zisă). O caracteristică asemănătoare numită timp mediu de

acces implică un alt element numit latenţă. Latenţa este timpul mediu (în ms) necesar pentru ca

un sector să devină disponibil după ce capetele au ajuns pe o anumită pistă. Latenţa este un factor

în performanţele de citire şi scriere ale discului. Scăderea latenţei înseamnă creşterea vitezei de

acces la date şi fişiere şi poate fi obţinută numai rotind platanele mai repede.

Rata de transfer este rata la care unitatea şi controllerul pot trimite date sistemului. Rata

de transfer depinde în primul rând de ansamblul HDA al unităţii şi în al doilea rând de controller.

Pentru a calcula rata de transfer reală a unei unităţi trebuie să cunoaşteţi câteva specificaţii

importante. Cele mai importante specificaţii sunt turaţia reală a unităţii (în rot/min) şi numărul

mediu de sectoare fizice pe fiecare pistă (SPT). Rata de transfer la unităţile cu înregistrarea

biţilor pe zone este întotdeauna mai mare pe cilindrii exteriori , unde numărul de sectoare pe

piste este mai mare.

Cap. VIII.3 - Programe de cache şi controllere cu cache

La nivel soft programele de cache pentru disc, precum SMARTDRV (în DOS) şi

VCACHE (în Windows 9X) pot avea un efect major asupra performanţelor unităţii de disc.

Aceste programe de cache preiau controlul întreruperii hard a BIOS-ului pentru unitatea de disc

şi interceptează apelurile pentru scriere şi citire, către BIOS-ul discului, de la programele de

aplicaţie şi driverele de dispozitive. Când un program de aplicaţie vra să citească date de pe

unitatea de disc, programul de cache interceptează cererea de citire, transmite cererea de citire

controllerului hard-discului în modul obişnuit, salvează datele citite de pe disc în bufferul sau de

memorie cache şi apoi transmite datele înapoi programului de aplicaţie. În funcţie de mărimea

26

Page 27: Unitatea Hard Disk

bufferului de cache în el pot fi citite şi salvate date de pe numeroase sectoare. Deşi cache-urile

soft si hard pot face o unitate mai rapidă pentru operaţiile de transfer obişnuite, un cache nu va

afecta rata maximă de transfer reală pe care o poate susţine o unitate.

Selecţia intercalării. Hard-discurile moderne IDE şi SCSI au controllere integrate, pe

deplin capabile să proceseze datele la viteza la care le poate trimite unitatea. Toate unităţile IDE

şi SCSI moderne sunt formatate fără intercalare.

Decalajul capetelor şi cilindrilor. Decalajul capetelor unei unităţi este diferenţa în

numerotarea logică între aceleaşi sectoare fizice de pe două piste care se găsesc sub capete

adiacente, pe acelaşi cilindru. Decalarea cilindrilor este diferenţa în numerotarea logică între

aceleaşi sectoare fizice de pe două piste adiacente din doi cilindri adiacenţi.

Cap. VIII.4 - Montarea antişoc

Majoritatea producătorilor de hard-discuri folosesc pentru ansamblul HDA o montare

antişoc ceea ce înseamnă că există un strat de cauciuc aşezat între corpul unităţii de disc şi

şasiului de montare. Unele unităţi nu au ansamblul HDA protejat contra şocurilor din motive

fizice sau din reducere a costului.

Cap. VIII.5 - Capacitate

Sunt 4 cifre utilizate de obicei pentru popularizarea capacităţii unei unităţi :

Capacitatea neformatată, în milioane de octeţi

Capacitatea formatată, în milioane de octeţi

Capacitatea neformatată, în megaocteţi

Capacitatea formatată, în megaocteţi

Termenul „formatată”, în cazul acestor cifre, se referă la formatarea de nivel jos (sau fizică) a

unităţii. Majoritatea producătorilor de unităţi IDE şi SCSI din prezent publică numai capacităţile

formatate, pentru că aceste unităţi sunt livrate preformatate.

27

Page 28: Unitatea Hard Disk

Cap. VIII.6 - Preţ

Costul stocării pe hard-disc este în continuă scădere şi a ajuns aproximativ la 1ron pe Gb

sau mai puţin. Costul unităţilor continuă să scadă şi datorită acestui lucru în prezent nici nu se

mai fabrică multe unităţi cu capacităţi sub 80G.

Cap. IX. - Despre erorile hard disk-urilor

28

Page 29: Unitatea Hard Disk

Harddisk-ul, este o componenta nu numai esentiala pentru datele utilizatorului, ci si una care

trebuie protejata cu mare atentie.

Principalul inamic al harddisk-urilor sunt socurile pe care acestea le suporta. Peste 50% din

produsele familii de discuri care se defecteaza de-a lungul timpului datoreaza defectarea

socurilor.

Desi HDD-urile pe care le folosim azi sunt mult mai rezistente decat cele din trecut, problema

deteriorarii prin socuri puternice ramane.

De fapt, ce se intampla atunci cand harddisk-ul este supus unui soc?

Capetele HDD-ul se afla pe un brat, numit actuator, care le mentine la o distanta extrem de

mica de suprafata magnetica a platanelor. Practic in timpul functionarii, capetele plutesc la o

distanta de cativa microni de suprafata discurilor si sunt extrem de sensibile la socurile externe.

Dar, in general, HDD-urile nu sufera socuri in timpul functionarii, ci mult mai adesea in perioada

in care se manipuleaza drive-ul. Practic, exista o perioada extrem de scurta in viata hard-disk-

ului in care el este extrem de vulnerabil : cea scursa intre momentul in car HDD-ul este scos din

ambalajul protector in care este livrat de producator si clipa in care s-au strans suruburile de

fixare in carcasa. Adica exact montarea sa in carcasa. In acest timp, HDD-ulnu este protejat

nicicum, el absorbind toata energia socului. De aceea, trebuie acordata o mare atentie manipularii

discului.

Atunci cand drive-ul nu este alimentat, capetele sunt parcate intr-o portiune speciala a

discului, in care nu exista date. La un soc, capetele se ridica, dupa care, la coborare, lovesc

puternic discurile, fenomen numit „head slap”. In urma loviturii, sar particule minuscule de pe

suprafata.

Aparent acest fenomen nu are un efect negativ, deoarece oricum pe pista de parcare nu exista

date. Dar aceste particule se raspandesc si pe zona utila, unde exista date, din cauza miscarii de

rotatie a platanelor.

Atunci cand un cap, in miscarea sa pe deasupra unei piste, intalneste o particula, care de obicei

este mai mare decat distanta de plutire (flying height), o loveste, dupa care trece peste ea,

29

Page 30: Unitatea Hard Disk

inaltandu-se astfel incat sa o lase sa treaca intre el si suprafata platanului. Dupa ceea urmeaza

coborarea si, datorita inertiei, un nou head slap. De data aceasta nu pe pista de parcare, ci pe o

pista utila, unde se gasesc datele utilizatorului.

Este clar, in urma impactului apar noi particule, dar mai ales apare un nou sector defect, deoarece

capul nu va mai citi corect aceasta zona magnetica. In majoritatea cazurilor, utilizatorul initial nu

observa nimic, deoarece harddisk-ul va incerca sa citeasca totusi datele de pe acel sector, si in

urma unor numeroase incercari (pana la 40) si folosind algoritmii de recompunere si de ECC

(Error Checking and Correcting), va rusi sa citeasca corect portiunea respectiva.

Desigur, electronica drive-ului va remarca faptul ca ceva nu e in regula, va marca sectorul ca

bad si va face realocarea sectorului.

Harddisk-urile moderne, care folosesc capete MR (magneto-rezistive) si GMR trebuie sa se

afle la o distanta foarte mica de fuprafata magnetica, pentru a permite o densitate mare de date.

Pe de alta parte, cu cat distanta este mai mare, sansa unui head slap este mai mica. Un head slap

este un lucru foarte neplacut pentru sanatatea unui harddisk. Evitarea sa se face umbland cu

multa atentie cu drive-ul in timp ce este neprotejat.

Fabricantii de drive-uri au introdus diverse metode de protectie. Quantum a venit cu SPS

(Shock Protection System), un ansamblu de componente care impiedica transmiterea socului la

actuator, disipandu-l in carcasa HDD-ului. Pe deasupra, prin design-ul carcasei se lasa un loc in

aceasta in care se strang particulele, sub efectul fortei centrifuge. Seagate are SeaShield Π, un

invelis de protectie care impiedica aparitia socurilor periculoase prin amortizarea lor in acest

invelis de cauciuc. IBM are un sistem de masurar a inaltimii de planare in diverse locuri de pe

suprafata discurilor si care avertizeaza utilizatorul cand aceasta nu este in limitele normale, astfel

incat aceasta are posibilitatea sa faca un backup, pentru a nu pierde datele in cazul probabilei

defectari.

Dar daca totusi are loc un head slap pe suprafata utila si apare un sector bad, ce se mai poate

face? Are loc asa numita realocare a sectoarelor. Suprafata unui platan este impartita in cercuri

concentrice, numite piste. Fiecare din aceste piste este la randul ei impartita in sectoare de cerc.

Sectorul este cea mai mica unitate independenta de stocare, si este tratat unitar, adica la un

30

Page 31: Unitatea Hard Disk

moment dat se citeste sau se scrie un sector intreg, care are de obicei 512 octeti, indiferent ca este

nevoie doar de un octet din el.

Sa luam cazul HDD-urilor Quantum. Aici avem doua posibilitati, sa detinem undrive EIDE

sau unul SCSI. La cel EIDE, sectorul 4 este rescris in sectorul 8, care primeste numarul 4, si apoi

HDD-ul isi continua normal lucrul.

Ce se intimpla atunci cand este nevoie sa se citeasca din nou datele aflate in fostul sector 4. Daca

aici s-a aflat un fisier mai mic de 512 octeti, nu este nici o problema, este citit normal. Dar mul

mai des se intalneste cazul in care avem de a face cu un fisier mare, care se intinde pe mai multe

sectoare, uneori pe mai multe piste. Atunci, harddisk-ul citeste sectorul1, apoi 2 si 3. Ar urma sa-

l citeasca pe 4, dar acesta nu mai este la locul lui, deci capul zboara peste sectoarele fost 4, 5, 6 si

7 si citeste noul sector 4, aflat de fapt in pozitia a opta. Dar este nevoie in continuare de datele de

pe sectoarele 5, 6 si 7. Discul trebuie sa astepte o rotatie, incat capul sa treaca peste sectoarele 5,

6 si 7. In concluzie, in loc ca citirea sa dureze o singura rotatie, dureaza doua.

Consecinta este o pierdere de performanta, dar datele sunt sigure.

La drive-urile SCSI, se intampla altceva. Sectorul 4 este marcat ca bad, dupa care toate

sectoarele sunt mutate cu unul mai incolo, astfel incat 4 se muta in fostul 5, 5 in 6, 6 in 7 si 7 in

sectorul liber 8.

Acest lucru se intampla imediat ce HDD-ul a detectat o eroare in sectorul 4, fara a astepta nici

macar terminarea operatiei de citire in curs. Dupa cum se vede citirea pistei dureaza o singura

rotatie, deoarece ordinea sectoarelor s-a pastrat. A doua schema este mult mai eficienta, dar si

mai costisitoare ca implementare.

Sunt si harddisk-uri care in urma unui heah slap s-au ales cu un singur bad. Dar daca socul a

fost atat de puternic, incit s-au distrus datele de pe mai multe sectoare de pe o pista, ca doar pe

pista respectiva este un singur sector de backup? Ce se intimpla cu celelalte? Nici ele nu se pierd.

Se presupune ca impactul a fost atat de drastic, incat au fost afectate cinci sectoare, de la 3 la 7,

ale pistei X. Sectorul 3 este realocat in sectorul liber de pe pista X, dupa care sectorul 4 este

realocat in cel liber de pe pista X+1, 5 in cel de pe pista X-1, 6 in cel de pe X+2 si in sfarsit 7

ajunge pe pista X-2.

31

Page 32: Unitatea Hard Disk

Daca toate pistele discului ar avea un numar constant de sectoare, ar fi o risipa enorma, pentru

ca densitatea datelor ar fi mult mai mare la pistele interioare, dinspre axul discului, pe cand la

cele exterioare densitatea ar fi mult sub limita. Si normal, pistele au primit un nr variabil de

sectoare, cele interioare mai putine, cele exterioare mai multe, astfel incat densitatea de date pe

sector si pe pista sa fie constanta. Dar nici nu este posibil ca fiecare din miile de piste sa aiba un

numar diferit de sectoare, pentru ca s-ar complica enorm managementul intern al sectoarelor.

S-a ajuns la un soi de compromis, prin gruparea mai multor piste intr-o arie: toate pistele din

aria respectiva au acelasi numar de sectoare. La sfarsitul ariei se lasa o pista libera pentru

situatiile triste descrise.

Desigur, pe langa socuri, mai sunt si alti factori care atenteaza la integritatea harddisk-urilor

noastre.

Bibliografie

1. http://ro.wikipedia.org/wiki/Disc_dur

32

Page 33: Unitatea Hard Disk

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive

3. http://ro.saferpedia.eu/wiki/Hard_Disk

4. http://econtabilitate.xhost.ro/geometriahardiskului.html

5. http://ghid-it.blogspot.com/2010/05/hard-disk-uri-externe-usb3.html

6. http://www.pcworld.ro/stiri/18213/Evolutia-HDD-ului-SSD-2TB

7. http://www.technogeek.ro/seagate-lanseaza-un-hard-disk-hibrid.html

8. http://www.pcmadd.com/info/articol6.htm

9. http://translate.google.ro/translate?hl=ro&langpair=en|ro&u=

10. http://www.hitachigst.com/hdd/research/storage/adt/index.html

11. http://www.harddiskhome.com/hard-disk-technology.html

12. http://www.intel.com/technology/serialata/pdf/np2108.pdf

13. http://www.internetnews.com/storage/article.php/2115641/SATA-Evolutionary-

or-Revolutionary-Disk-Technology.htm

14. http://www.dell.com/content/topics/topic.aspx/global/products/pvaul/topics/en/

learn_disk_storage?c=us&l=en&cs=555

33