Жорсткий диск ИЗОТ

Красіліч Василь Олександрович/ТО14 (технологічна освіта 2014 рік вступу)

Зміст

1 Загальний опис (принцип дії)
2 Історична довідка
3 Технічні характеристики
4 Сфера застосування
5 Фото, відео-матеріали
6 Список використаних джерел

Загальний опис (принцип дії)

Жорсткий диск

Одна пластина жорсткого диску

Накопичувач Ізот це прототип сучасних жорстких дисків. Цей магнітний диск від раніше відомої болгарської фірми «ІЗОТ» застосовувався в комп'ютерах третього покоління. Випущений приблизно в 1988 році. Після розвалу СРСР диски від цих накопичувачів використовувалися для побудови антен дециметрового діапазону для телебачення (використовувалося два диска як «вісімка»). У зв'язку з чим їх практично не залишилося. Жорсткий диск, що зображений на малюнку, складається з п'яти дисків, радіусом 19 сантиметрів.

«ІЗОТ» (скор. з болг. „Изчислителна, Записваща и Организационна Техника“) — болгарське державне об'єднання з розробки та виробництва обчислювальної техніки в рамках кооперації РЕВ. Повна назва жорсткого диску: «Носій даних EС +5053 від НМД +5052 (Ізот)».

Вінчестер або жорсткий диск (англ. Hard Disk Drive, англ. HDD) — енергонезалежна пам'ять, що зберігає абсолютно всю інформацію на комп'ютері. Постійно запам'ятовуючий пристрій, який продовжує зберігати дані після вимкнення струму.

Вся ця пачка вставлялася в апарат, схожий на пральну машинку з вертикальним завантаженням. Пластиковий кожух з ручкою знімався і мотор починав розкручувати Жорсткий диск. На відміну від дискети, що виготовляється на основі гнучкого (лавсанового) магнітного диска, інформація у твердому магнітному диску записується шляхом намагнічування шару феромагнітного матеріалу (діоксиду заліза у минулому чи сплаву кобальту тепер), що нанесений на поверхні твердих (алюмінієвих, скляних або композитних) пластин у формі диска. У твердих магнітних дисках використовується одна або декілька пластин, встановлених на одному шпинделі. Голівки зчитування-запису у робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку постійно набігаючого повітря, що утворюється біля поверхні дискових пластин при швидкому обертанні. Відстань між голівкою і робочою поверхнею дискової пластини становить декілька нанометрів (у сучасних дисках близько 10 нм, а відсутність механічного контакту забезпечує тривалий термін експлуатації пристрою. За відсутності обертання дисків головки знаходяться поблизу шпинделя або за межами диска у безпечній зоні, де унеможливлюється їх нештатний контакт з поверхнею дисків.

Також, на відміну від гнучких дисків, у твердих магнітних дисках носій інформації (магнітний диск) сполучений в єдиний пристрій з іншими вузлами нагромаджувача (засобами запису і зчитування, приводом та блоком електроніки). Такий твердий диск переважно використовуються як стаціонарний (незнімний) носій інформації.

Історична довідка

У 70-ті роки кращіми з доступних були болгарські дискети фірми "Ізот"

Болгарські дискети ІЗОТ

Дискета 5,25" (50Kb, у новому вікні) Київська, заводу "Електронмаш".

Дискета 8" (25Kb, у новому вікні) Такі маленькі, що їх ховають у твердий корпус

Дискета 8" (40Kb, у новому вікні) На конверті системного диска наклеювали його зміст (команда DIR)

Дискета 5,25" (37Kb, у новому вікні) Порівняйте з розміром запальнички та монетки!

Дискета 8" (40Kb, у новому вікні) Порівняйте їхні розміри!

Перші дискети були, як на зараз, великими за розміром — вісім дюймів діаметром (20 на 20 см). Місткість найперших дискет була вражаючою — 80 Кбайт! Далі поступово вона зростала до 128, 256 та 512 Кбайт.

Жорстких дисків не існувало. Операційна система поставлялася на кількох ГМД (гнучкий магнітний диск). Процедура завантаження операційної системи виглядала так: комп'ютер включався, вставлялася перша дискета, завантаження тривало. Потім система просила:

"Insert disc No2" Операція копіювання з однієї дискети на іншу полягала у тому, що після введення команди

"copy a:file1 a:file2" система просила вставити диск-джерело, копіювала звідти певний блок, просила вставити диск-приймальник, скидала прочитане, знову просила джерело і так далі, в залежності від об'єму файлу. Пізніше з'явилися мінідискети — "п'ятидюймовки" (5 1/4" = 13,5 см) об'ємом 512 К та 1,2 Мбайт.

Останнім творінням у цій послідовності були диски 3,5" (9 см) діаметром та об'ємом 1,44 Мбайт.

Далі настала ера лазерних дисків,CD-R (4,75", 12 см, 700 Мбайт) Тверді диски були введені у використання фірмою IBM у 1956 році як сховище даних для обчислювальних машин реального часу обробки транзакцій і у подальшому адаптовані до багатоцільового використання з мейнфреймами та міні-ЕОМ. Перший диск IBM, 350 RAMAC, був приблизно розміром у два холодильники і міг зберігати 5 мільйонів 6-бітових символів (що еквівалентне 3,75 млн байтів) на стосі з 50 дисків.

У 1961 році IBM представила модель диску 1311, яка була розміром із пральну машину і могла зберігати до двох мільйонів символів на знімній касеті з твердими магнітними дисками. Користувачі могли придбати додаткові касети і змінювати їх по мірі потреби, так само, як бобіни з магнітною стрічкою. Пізніші моделі накопичувачів зі змінними касетами твердих дисків, від IBM та інших виробників, стали нормою у більшості конфігурацій обчислювальних машин і місткість їх сягнула до 300 мегабайт на початку 1980-х років. На відміну від них, незмінні тверді диски отримали назву «фіксовані диски» (англ. fixed disk drive).

На початку 1970-х IBM почала розробку нового типу твердого диска під кодовою назвою «Вінчестер». Його основною відмінною рисою було те, що голівки запису-зчитування диска не виводились повністю зі стосу пластин диска при його вимиканні. Замість цього, голівки «приземлялись» на спеціальній поверхні диска при вимкненні живлення й приводились знову у робоче положення при ввімкненні. Це рішення значно знизило вартість механізму приводу голівок, але ускладнило умови видалення всієї касети з дисками з приводу. У перших моделях дисків побудованих за «вінчестер технологіями» диски виконувались у вигляді знімних модулів, що містили диски та голівки зчитування. Пізніше IBM відмовилась від концепції знімних накопичувачів інформації та повернулися до стаціонарних конструкцій.

У 1973 році фірма IBM випустила твердий диск моделі 3340 для використання з ЕОМ IBM System/370, що вперше об'єднав в одному нерознімному корпусі пластини диска й головки запису-зчитування. Під час його розробляння інженери використали коротку внутрішню назву «30-30», що означало два модулі (у максимальному компонуванні) по 30 Мб кожний. Кеннет Хотон (англ. Kenneth E. Haughton), керівник проекту, через співзвучність назви з позначенням набою .30-30 Winchester популярної мисливської рушниці англ. Winchester Model 1894, запропонував назвати цей тип диска «вінчестером», звідки ймовірно і походить кодова назва проекту.

Як і в першому знімному диску, у першому нагромаджувачі типу «вінчестер» використовувалися пластини розміром 14 дюймів (360 мм) у діаметрі. Через декілька років з'явились приводи з 8-дюймовими пластинами, а потім диски з 5,25 дюймовим (130 мм) форм-фактором (монтажна ширина еквівалентна тій, яку на той час використовували дисководи гнучких дисків). Останні були у першу чергу призначені для тоді молодого ринку персональних комп'ютерів.

На початку 1980-х років, тверді диски були рідкісними й дуже дорогими і розглядались як додаткові опції на ПК, проте в кінці 1980-х років, їх вартість була зменшена до рівня, де вони стали стандартом для всіх, окрім самих дешевих ПК. З часом ємність твердого диска зросла в тисячі разів, хоча його конструкція принципово не дуже змінилась.

У 2001 році Maxtor викупила підрозділ твердих дисків компанії Quantum. У 2006 році відбулося злиття Seagate і Maxtor. У середині 1990-х років існувала компанія Conner, яку купила Seagate. У першій половині 1990-х існувала фірма Micropolis, яка виробляла дуже дорогі диски premium-класу. У 2001 році Maxtor викупила підрозділ твердих дисків компанії Quantum. У 2006 році відбулося злиття Seagate і Maxtor. У середині 1990-х років існувала компанія Conner, яку купила Seagate. У першій половині 1990-х існувала фірма Micropolis, яка виробляла дуже дорогі диски premium-класу.

Станом на початок 2013 року більша частина всіх вінчестерів виробляється всього декількома компаніями: Seagate, Western Digital та Toshiba. Fujitsu продовжує випускати тверді диски для ноутбуків і SCSI-диски, але покинула масовий ринок у 2001 році (в 2009 році виробництво твердих дисків було повністю передано компанії Toshiba.

Технічні характеристики

Короткі характеристики:

Об'єм однієї пластини жорсткого дика становить 5 мегабайт.
Обсяг всього диска становить 25 мегабайт.
Щільність записів 30-45 біт / мм
Щільність доріжок 4 мм
швидкість 2400 об / хв,

Існує багато типів твердих дисків, але всі вони складаються з одних і тих же вузлів із спільним принципом роботи. Основні елементи конструкції наступні:

пластини магнітних дисків на спільному шпинделі; голівки читання/запису; механізм приводу голівок (коромисло із сервоприводом); двигун приводу дисків; друкована плата з електричними схемами керування; кабелі і гнізда рознять кабелів живлення і передачі даних; елементи конфігурування (пермички і перемикачі). Диски, двигун приводу дисків, голівки і механізм приводу голівок зазвичай поміщаються в герметичному корпусі, що має назву «гермоблок» або «блок голівок і дисків» (англ. HDA Head Disk Assembly). Інші вузли, що не входять у гермоблок (друкована плата керування, лицева панель, елементи конфігурування тощо), є знімними і поміщаються ззовні гермоблока. Спочатку на ринку було велике різноманіття твердих дисків, які виробляли багато компаній. У зв'язку з посиленням конкуренції та зниженням норм прибутку більшість виробників була або куплена конкурентами, або перейшла на інші види продукції.

Станом на початок 2013 року більша частина всіх вінчестерів виробляється всього декількома компаніями: Seagate, Western Digital та Toshiba. Fujitsu продовжує випускати тверді диски для ноутбуків і SCSI-диски, але покинула масовий ринок у 2001 році (в 2009 році виробництво твердих дисків було повністю передано компанії Toshiba[23]).

Toshiba є основним виробником 2,5- і 1,8-дюймових ТД для ноутбуків. Досить яскравий слід в історії твердих дисків залишила компанія Quantum. Одним з лідерів у виробництві дисків була компанія Maxtor. У 2001 році Maxtor викупила підрозділ твердих дисків компанії Quantum. У 2006 році відбулося злиття Seagate і Maxtor. У середині 1990-х років існувала компанія Conner, яку купила Seagate. У першій половині 1990-х існувала фірма Micropolis, яка виробляла дуже дорогі диски premium-класу. Але під час випуску перших у галузі вінчестерів на 7200 об/хв нею були використані неякісні підшипники головного валу, що поставлялися фірмою Nidec, і Micropolis зазнала фатальних збитків на поверненнях продукції, розорилася та була куплена вищезгаданою Seagate.

Сфера застосування

Твердий магнітний диск це диск для зберігання даних. На відміну від гнучкого магнітного диска, який є знімним, твердий магнітний диск ніколи не знімається; становить єдине ціле з дисководом, Тому твердий магнітний диск і накопичувач на твердому магнітному диску є для користувача співпадаючими поняттями. У накопичувачі звичайно кілька дисків, що утворюють пакет. Сам диск зроблений з алюмінієвого сплаву й магнітного покриття. Диски разом з високошвидкісним двигуном і тонкоплівковими головками читання/запису містяться в герметичний корпус. Існують комп'ютери, у яких усе це пристрій знімний, тоді говорять: знімний НТМД, або знімний вінчестер. Жорсткі диски бувають різної ємності — від 20 Мбайт до 9,1 Гбайт. Наприклад, в 1998 р. один із кращих НЖМД ELITE-9 фірми Seagate мав наступні характеристики: ємність 9,1 Гбайт, середній час доступу 11/12 мс, швидкість обертання 5400 про./хв, наробітку на відмову 500 000 годин (більш 50 років); в 2001 р. кращим був НЖМД фірми IBM ємністю 76,8 Гбайт, зі швидкістю обертання 7200 про./хв.

Проблеми,що можна було вирішити за допомогою Ізот: визначення архітектури машини, її мікропрограмного управління, організація та структура каналів і інтерфейсу, арифметичного і логічного пристрою і т. д .; використання нової інтегральної елементної бази при конструюванні великих обчислювальних пристроїв в системі третього покоління; розробка конструкції, заснована на модульному принципі; рішення складних конструктивних і технологічних питань при розробці оперативної пам'яті; створення основ для спільної роботи по автоматизації проектування