Hard Disk Atestat(Balinisteanu)

  • Published on
    24-Nov-2015

  • View
    160

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

<p>Grup colar ,,Regina Maria Roman </p> <p>PROIECT DE CERTIFICARE ACOMPETENELOR PROFESIONALE</p> <p>Specializarea:TEHNICIAN IN AUTOMATIZARI</p> <p>Absolvent Indrumator Balinisteanu Cosmin Prof.Andrioae Viorel </p> <p>2013-2014</p> <p>CUPRINSArgument.......................................................................................................41. Istoric.....................................................................................................................52. Generaliti...........................................................................................................62.1 Anatomia unui HDD................................................................................73. Tipuri de HDD-uri................................................................................................83.1 Dup mrime............................................................................................83.2 Hard-disk-uri externe si interne................................................................94. Construcia unui HDD.........................................................................................94.1 Platanul....................................................................................................104.2 Capetele de citire/scriere.........................................................................104.3 Modele de capete de citire/scriere...........................................................114.4 Suporturi de nregistrare..........................................................................124.5 Porturi i cabluri......................................................................................134.6 Dispozitivul de acionare al capului........................................................155. Funcionarea HDD-ului......................................................................................185.1 Transferul datelor la memorie.................................................................185.2 Fragmentarea i defragmentarea..............................................................195.3 Interfaa de conectare...............................................................................195.4 Capaciti de stocare i viteze de acces....................................................206. Formatarea HDD-ului/ Partiionarea.................................................................206.1. Formatarea de nivel jos............................................................................206.2. Formatarea de niven nalt.........................................................................217. Performane...........................................................................................................227.1 Viteza de rotaie........................................................................................227.2 Tipul interfaei...........................................................................................227.3 Cache.........................................................................................................237.4 Rata de transfer..........................................................................................237.5 Capacitate, Durabilitate, Dimensiuni.........................................................238. Citirea i scrierea pe Hard-disk............................................................................248.1 Citirea datelor pe hard-disk........................................................................248.2 Scrierea datelor pe hard-disk......................................................................249. Preul per megabit i capacitatea de stocare........................................................2510. Caracteristici.........................................................................................................2511. Discul fizic ( physical drive) i discul logic (logical drive)................................2612. Filtre de aer........................................................................................................27Bibliografie...................................................................................................29</p> <p> Argument </p> <p>Din totalitatea temelor care mi s-au prezentat, m-am hotrt s aleg ''Stocarea datelor pe Hard-disk'' deoarece este o tem fascinant dat fiind faptul c hard disk-ul este o component de baz a calculatoarelor.Fr hard disk, practic nu ar exista calculatoarele, nu ar avea unde s se stocheze datele necesare. Lund n considerare hard diskurile din trecut, contientizm faptul ca de la dimensiuni imense i capacitate mic de stocare, au ajuns sa incap cu uurin pn i ntr-un buzunar, fiind capabile sa stocheze cantiti foarte mari de date.Necesitatea calculatoarelor este important in aceast epoc, fiecare component avnd rolul ei vital, hard diskul fiind una dintre cele mai complexe componente.</p> <p>1. Istoric Hard-disk-ul (HDD) servete drept memorie non-volatil ,mediu de stocare pentru documentele , fiierele sau aplicaiile utilizatorului. Hard-disk-urile au fost inventate n anii 1950, fiind initial discuri mari cu un diametru de 20 de inchi. Iniial se numeau discuri fixe sau Winchester. n 1954 IBM a inventat primul hard-disk cu o capacitate,extraordinar pentru acea perioad , de 5MB imprit pe 24 de platane. Cu 25 de ani mai trziu cunoscutul producator de HDD-uri, Seagate introduce pe pia primul HDD pentru calculatoare personale ,capabil s nmagazineze pn la 40 MB, ajungnd la rate de transfer de 625 KB/s folosind modul de codare MFM ( Modified Frequency Modulation). Acest mod de codare era folosit de vechile FDD-uri (floppy diskdrive) sau sisteme de nmagazinare de date .Este destul de greu de crezut c n anul 1980, spaiul de 100 MB pe hard-disk era considerat foarte generos n timp ce n zilele noastre ar fi cu totul nefolositor chiar i numaipentru sistemul de operare.innd cont de cererile de consum, n secolul al XXI-lea utilizarea HDD-urilor s-a extins i n dispozitive cum ar fi camere video, telefoane mobile (de exemplu Nokia N91), playere audio digitale, playere video digitale, video-nregistratoare digitale, Personal Digital Assistants (PDA-uri) i console de jocuri video.Hard disk-urile moderne au un diametru de 3.5", un exemplu tipic este Fireball Quantum, din imaginea de mai jos... Capacul a fost eliminat, astfel nct s poat fi vzut braul de sus, cu citire de scriere.</p> <p>2. GeneralitiHard-disk-ul este un dispozitiv electronic-mecanic pentru stocarea sau memorarea nevolatil (permanent) a datelor. Utilizatorul nu poate , nu are voie s despart discul de circuitele de comand corespunztoare, mpreun ele formeaz aa-numita unitate fix, unitate de disc fix sau, prescurtat, HDD (de la hard disk drive). O unitate de hard-disk conine platane rigide, sub form de disc, confecionate de obicei din aluminiu sau sticl. Spre deosebire de dischete, platanele nu se pot curba sau ndoi. n majoritatea unitilor de hard-disk , discurile nu se pot extrage, din acest motiv fiind numite unitati de disc fix. Exist i uniti de hard-diskamovibile; uneori acest termen se refer la un dispozitiv n care ntregul modul deunitate este amovibil.Stocarea datelor se face pe o suprafa magnetic dispus pe platane rotunde metalice rigide (dure). n general discurile dure sunt utilizate ca suport de stocare extern principal pentru servere i calculatoare personale, dar i pentru anumite aparate electronice (playere i recordere DVD, playere MP3). Dac la nceputuri capacitatea unui disc dur nu depea 20 megaoctei (MO) = 20 megabait (MB), astzi (2009) un disc dur obinuit de 2 1/2 oli poate depi 1 teraoctet (TO) = 1 terabait (TB).De cnd se folosesc hard-diskurile n sistemele PC, acestea au suferit transformri radicale i anume: Capaciile de stocare maxime au crescut de la 10Mb n unitile disponibile din 1982 pana la 1Tb (1024Gb) sau mai mult n unitile disponibile astzi. Ratele de transfer de date de pe suport au crescut de la civa Kb/s pentru modelul original de IBM XT 1983, la 800Mb/s pentru unele din cele mai rapide HDD-uri externe si chiar SSD-uri (solid state drive). Timpul mediu de cutare a sczut de la peste 85 ms pentru hard-diskurile XT de 10Mb din 1983 la mai puin de 4.2ms pentru unitile de astzi. Un hard-disk functioneaz aproape la fel ca o caset obijnuit. Att hard-urile ct i benzile magnetice folosesc aceleai tehnici de inregistrare magnetic, avnd un mare avantaj: se pot scrie si rescrie foarte repede i pot ine datele destul de muli ani.</p> <p>2.1.Anatomia unui HDD</p> <p>1. Disc sau discuri neflexibile din metal (platane) acoperite cu un strat de material magnetizabil. Aceste discuri sunt nvrtite de un motor ce poate dezvolta o vitez de rotaie de ordinul miilor de rotaii pe minut (RPM). n prezent hard disk-urile obinuite sunt cotate la viteze ce ncep de la 5400 de rotaii pe minut.2. Bra deplasabil care conine capul de citire/scriere. n cazul n care un hard disk conine mai multe platane suprapuse, atunci fiecare dintre acestea sunt deservite de un cap de citire/scriere propriu.3. Un al doilea motor care poate deplasa capul de citire scriere n orice punct al suprafeei de stocare.4. Parte electronic ce controleaz activitile de citire/scriere i de transferare a datelor dinspre i ctre calculator. n componena acestei pri intr i o cantitate redus de memorie ultrarapid de tip cache.5. Carcas din metal n care sunt ncapsulate componentele mecanice i o parte din cele electronice. Aceast carcas are rolul de a se comporta i ca un radiator prelunnd caldura degajat de discurile ce se rotesc la viteze foarte mari.Pentru comparaie, banda unei casete audio se deplaseaz pe sub capul de citire cu o vitez de aproximativ 5-10 cm pe secund (~0,3 km/h), n timp viteza de rotaie a discurilor unui hard disk depete i 136 km/h</p> <p>3. Tipuri de HDD-uri</p> <p>3.1. Dup mrimen funcie de diametrul platanelor de stocare cele mai comune tipuri de hardisk-ri sunt cele de 3.5 inch respectiv 2.5 inch.Hard disk-urile de 3.5 inch sunt cele mai rspndite n rndul PC-urilor obinuite i se gasesc montate interiorul unitii centrale. Un calculator obinuit nu este limitat doar la un hard disk, acesta poate avea la dispozitie de regul cel putin patru hard disk-uri interne, numrul acestora putnd fi crescut prin adugara unor plci de extensie.Hard disk-urile de 2.5 inch deserversc n general calculatoarele portabile dar i-au gsit utilitatea i n interiorul altor echipamente electronice cum ar fi DVD-Recordere, console, camere video, MP3 playere, etc. Acest tip de hard disk-uri necesit o alimentare de doar 5V ceea ce reduce considerabil consumul de energie fa de modelele de 3.5 inch care necesit 12V pentru a funciona. Dac la capitolul consum de energie aceste modele ies ctigtoare, la capitolul performan modele de 3.5 inch dau dovad de o rat de transfer a datelor superioar.Pentru echipamentele portabile, fiecare milimetru conteaz de aceea exist i hard disk-uri de 1.8 inch, cea mai comun utilizare a acestor hard disk-uri o reprezint foarte popularele playere iPod cu hard disk produse de catre compania american Apple.</p> <p>3.2. Hard-disk-uri externe i interneHard disk-ul intern este gndit s funcioneze n interiorul unitii centrale. Putem scoate un hard disk intern din unitatea central i il putem conecta la o alt unitate compatibil dar nu este tocmai o soluie practic avnd n vedere c hard disk-urile sunt dispozitive sensibile la ocuri. Pentru a transfera cantiti mari de date i pentru portabilitate exist hard disk-urile externe. Acestea ncapsuleaz ntr-o cutie, de regul metalic, un hard disk obinuit de 3.5 sau 2.5 inch.Hard disk-urile externe ce incorporez un drive de 3.5 inch necesit i o surs de alimetare separat pe cnd cele echipate cu uniti de 2.5 inch se pot mulumi i cu cei 5V i 0.5A furnizai de portul USB. Conectarea unui hard disk extern se realizeaz preponderent prin interfaa USB, dar exist i soluii care folosesc interfaa FireWire, eSATA (de la external SATA) sau chiar interfaa ethernet pentru conectarea ntr-o reea de calculatoare.</p> <p>4. Construcia unui HDDDenumirea hard-disk(disc rigid) arat de fapt proprietatea fizic a discurilor din interiorul carcasei. Aceste discuri se numesc platane i sunt compuse dintr-un substrat i un mediu magnetic . Substratul sau materialul de baz din care este fcut platanul trebuie, prin natura lui s fie un material non-magnetic capabil s fie prelucrat n forme foarte subiri (grosimea acestor platane este de ordinul milimetrilor sau chiar mai mici). Astfel, materialele alese pentru realizarea platanelor sunt aluminiul sau o mixtur ntre sticla i un material ceramic .Pentru a permite stocarea datelor, ambele pri ale platanului sunt acoperite cu un strat foarte subire de material cu proprieti magnetice foarte bune (o pelicul de oxid magnetic) sau, mai recent, cu un strat metalizat foarte subire.</p> <p>4.1. Platanul Este de fapt suportul magnetic pe care se stocheaz datele .Dimensiunile (diametrul) acestuia pot fi de 3.5 sau 5.25, cele mai intlnite fiind de 3.5. Materialul de baz din care sunt fcute aceste platane, este sticla deoarece este foarte maleabil uor de finisat la dimensiuni mici si rezistent (n ciuda dimensiunilor extrem de mici) la forele fizice care acioneaz asupra sa n momentul funcionrii. Interiorul hard-disk-ului trebuie ferit de aciunea prafului, presiunea constant a aerului din interior fiind pstrat cu ajutorul unor filtre.Platanele sunt complet izolate fiind meninute intr-un vacuum parial. De regul exist dou sau trei platane aezate unul peste altul i fixate de un ax ce rotete tot ansamblul de platane la mii de rotaii pe minut(4000-10000 Rpm).ntre platane exist spaiu, ele nefiind lipite, tocmai pentru a permite capului de citire/scriere (montat pe braul ce l antreneaz) s se deplaseze pe toat limea platanului. Din aceast cauz, o singur particul de praf ar fi de ajuns pentru a se realiza contactul ntre capul de citire/scriere i suprafaa magnetic a platanului ducnd la zgrierea irecuperabil a acestuia,compromind astfel datele aflate n acea zon. 4.2. Capetele de citire/scriere. O unitate de hard-disk are de obicei cte un cap de citire/scriere pentru fiecare fa de platan (adic fiecare platan are dou seturi de capete de citire/scriere, unul pentru faa superioar i unul pentru faa inferioar a platanului). Aceste capete sunt conectate, sau solidare, pe acelai mecanism de deplasare. Astfel, capetele se deplaseaz mpreun pe deasupra platanelor.Din punct de vedere mecanic, capetele de citire/scriere sunt simple. Fiecare cap se afl pe un bra al dispozitivului de acionare, bra acionat de un resort pentru a presa capul n contact cu un platan. Puini realizeaz c fiecare platan este "strns' ntre capetele de deasupra i de sub el. Dac am putea s deschidem o unitate n condiii de siguran i s ridicm capul de deasupra cu degetele, cnd i-am da drumul, ei ar scpa inapoi pe platan.Cnd unitatea nu funcioneaz, capetele sunt mpinse n contact , direct cu platanele de ctre tensiunea din resorturi, dar cnd unitatea funcioneaz la turaie n...</p>