anatomia unui hard

   Hard disk-ul sau discul dur este principalul dispozitiv de stocare al unui calculator personal. Cea mai mare şi mai importantă parte a software-ului cu care lucrează un calculator zi de zi se află stocată pe hard disk. Sistemul de operare se află stocat pe hard disk, majoritatea programelor programelor pe care le folosiţi se află stocate pe hard disk, probabil şi ultimul document pe care l-aţi creat se află stocat tot pe hard disk.

Un calculator personal fără hard disk nu prezintă prea mare utilitate, având în vedere că majoritatea software-ul este conceput să funcţioneze în prezenţa unui hard disk.

Anatomia unui hard disk

1. Disc sau discuri neflexibile din metal (platane) acoperite cu un strat de material magnetizabil. Aceste discuri sunt învârtite de un motor ce poate dezvolta o viteză de rotaţie de ordinul miilor de rotaţii pe minut (RPM). În prezent hard disk-urile obişnuite sunt cotate la viteze ce încep de la 7200 de rotaţii pe minut.

2. Braţ deplasabil ce conţine capul de citire/scriere. În cazul în care un hard disk conţine mai multe platane suprapuse fiecare dintre acestea este deservit de un cap de citire/scriere propriu. Activitatea de citire /scriere produce un „bâzâit” specific datorită fenomenelor magnetice implicate în stocarea şi accesarea datelor. Hard disk-urile au devenit cu timpul din ce în ce mai silenţioase, zgomotul produs în timpul funcţionării fiind la unele modele aproape imperceptibil.

3. Un al doilea motor ce poate deplasa capul de citire scriere în orice punct al suprafeţei de stocare.

4. Parte electronică ce controlează activităţile de citire/scriere şi de transferare a datelor dinspre şi către calculator. În componenţa acestei părţi intră şi o cantitate redusă de memorie ultrarapidă de tip cache.

5. Carcasă din metal în care sunt încapsulate componentele mecanice şi o parte din cele electronice. Această carcasă are rolul de a se comporta şi ca un radiator preluand caldura degajată de discurile ce se rotesc la viteze foarte mari.

Pentru comparaţie, banda unei casete audio se deplasează pe sub capul de citire cu o viteză de aproximativ 5-10 cm pe secundă (~0,3 km/h), în timp viteza de rotaţie a discurilor unui hard disk depăşeste şi 136 km/h!

Tipuri de hard disk-uri

3.5 inch, 2.5 inch sau 1.8 inch

În funcție de diametrul platanelor de stocare cele mai comune tipuri de hardisk-uri sunt cele de 3.5 inch respectiv 2.5 inch.

Hard disk-urile de 3.5 inch sunt cele mai răspândite în rândul PC-urilor obișnuite și se gasesc montate interiorul unității centrale. Un calculator obișnuit nu este limitat doar la un hard disk, acesta poate avea la dispozitie de regulă cel putin patru hard disk-uri interne, numărul acestora putând fi crescut prin adăugarea unor plăci de extensie.

Hard disk-urile de 2.5 inch deservesc în general calculatoarele portabile dar și-au găsit utilitatea și în interiorul altor echipamente electronice cum ar fi DVD-Recordere, console, camere video, MP3 playere,  etc.  Acest tip de hard disk-uri necesita o alimentare de doar 5V ceea ce reduce considerabil consumul de energie fata de modelele de 3.5 inch care necesita 12V pentru a functiona. Daca la capitolul consum de energie aceste modele ies castigatoare, la capitolul performanță modele de 3.5 inch dau dovadă de o rată de transfer a datelor superioară.

Pentru echipamentele portabile la fiecare milimetru contează există și hard disk-uri de 1.8 inch, cea mai comună utilizare a acestor hard disk-uri o reprezintă foarte popularele playere iPod cu hard disk produse de catre compania americana Apple.

Hard disk-uri interne și hard disk-uri externe

Hard disk-ul intern este gândit să functioneze în interiorul unității centrale.  Putem scoate un hard disk intern din unitatea centrală și il putem conecta la o altă unitate compatibilă dar nu este tocmai o soluție practică având in vedere că hard disk-urile sunt dispozitive sensibile la socuri. Pentru a transfera cantități mari de date și pentru portabilitate există hard disk-urile externe. Acesteaîncapsulează într-o cutie, de regulă metalică, un hard disk obișnuit de 3.5 sau 2.5 inch.

Hard disk-urile externe ce incorporeaza un drive de 3.5 inch necesită și o sursă de alimentare separată pe cand cele echipate cu unitati de 2.5 inch se pot multumi si cu cei 5V  si  0.5A furnizati de portul USB. Conectarea unui hard disk extern se realizează preponderent prin interfața USB, dar există și soluții care folosesc interfața FireWire, eSATA (de la external SATA) sau chiar interfața ethernet pentru conectarea într-o rețea de calculatoare.

 Interfata de conectare


Interfata de conectare a unui hard disk din punct de vedere al utilizatorului este reprezentată de cabluri si porturi, adică locurile unde sunt introduse aceste cabluri.

Pentru ca un hard disk sa poată comunica cu un alt echipament hardware este necesar ca cele două dispozitive să “vorbească aceeași limbă”. Aceasta presupune o anumită compatibilitate la nivel hardware și software. La nivel hardware în cazul unei PC chip-ul responsabil cu interconectarea hard disk-ului se află montat de regulă pe placa de bază si poarta denumirea de controler. Controlerul poate fi un chip dedicat doar acestei funcții, cum e cel din imaginea de mai sus, dar în general responsabilitatea comunicarii cu hard disk-ul revine unui chip care îndeplinește mai multe funcții și este capabil să comunice cu o gama mai largă de dispozitive.

Porturi…

Interconectarea dintre hard disk si controler o facem prin intermediul cablurilor si porturilor si bineinteles cu concursul placii de baza.  Porturile si implicit interfata de conectare pentru hard disk-urile obisnuite poate fi de doua feluri:

• clasica de tip ATA (de asemenea aceasta interfata mai poata denumirea de PATA (Parallel-ATA) sau IDE de la Integrated Drive Electronics )

 de generatie mai noua de tip SATA (Serial-ATA)

  
… si cabluri

ATA, SATA si SCSI

Interfata ATA (AT Attachment) isi are originea in anii ‘80 in epoca de aparitie a PC-ul original fabricat de catre compania IBM. Aceasta interfata a cunoscut de-a lungul anilor diverse standardizari si imbunatatiri dar a reusit sa pastreze si compatibilitatea cu echipamentele mai vechi. Practic daca dorim sa conectam un hard disk de cateva sute megabaiti tipic pentru inceputul anilor ‘90 pe ultima versiune a acestei interfete nu ar trebui sa intampinam incompatibilitati.

Interfata SATA si-a facut aparitia pe piata calculatoarelor personale incepand cu anul 2003. Primele echipamente SATA  au beneficiat de o magistrala capabila sa gestioneze maxim 150 de magabaiti pe secunda.  Aceasta magistrala a fost imbunatatita la o viteza de maxim 300 MB/s cunoscuta sub denumirea de SATA 2. Chiar daca magistrala pot fi transferati intr-o singura secunda peste 300 de megabaiti hard disk-urile obisnuite nu pot sustine transferuri de date mai mari de 100 de megabaiti pe secunda.

Trebuie stiut ca interfata ATA sau SATA nu este dedicata doar hard disk-urilor aceasta interfata este folosita si de unitatile optice si alte echipamente de stocare.

SCSI de la Small Computer System Interface, este o interfata folosita in special in sistemele performante si scumpe precum serverele. Acesta interfata a fost alternativa profesionala la interfata ATA. In momentul de fata interfata SATA ofera facilitati care o vreme au apartiunut in exclusivitate doar interfetei SCSI. (de exemplu posiblitatea de decuplare la cald - hot swap a unui hard disk)