Pevný disk – fyzická struktura

Prezentace na téma: "Pevný disk – fyzická struktura"— Transkript prezentace:

1 Pevný disk – fyzická struktura
1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, Kladno, Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_HWD-12-09 Tematický celek (sada): Hardware Téma (název) materiálu: Pevný disk – fyzická struktura Předmět: Ročník / Obor studia: První a druhý / Informační technologie Autor / datum vytvoření: Kateřina Ipserová, DiS. / Anotace: Materiál slouží k výkladnu nové látky na téma: Pevný disk – fyzická struktura Metodický pokyn: Materiál slouží k prezentaci popřípadě samostudiu Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

2 Pevný disk – fyzická struktura
Magnetická paměť Uchování dat s nimiž CPU momentálně nepracuje, ale může si je načíst Při vypnutí PC jsou data uložena v paměti Části disku: Médium pro uložení dat Magnetické hlavy (čtení a zápis) Mechanika pro pohyb raménka s hlavou Motorek točící diskem Elektronika řídící práci disku Rozhraní disku pro připojení k základní desce

3

4 Fyzická struktura disku
Rozdělení na stopy, sektory a cylindry. Řadič čísluje stopy a sektory Hlavy zapisují a čtou data. Proces magnetické dělení disku = fyzické formátování Umístění hlav je na jednom rameni (stejná stopa na každém povrchu - cylindr). Sektor – nejmenší adresovatelná jednotka disku (512 B) Adresa sektoru – číslo stopy (cylindru) + číslo povrchu + číslo sektoru. sektor stopy

5 Rychlost disku Přístupová doba Rychlost na vyhledání dat
Součet dvou časů: doby vystavení a doba čekání Doba vystavení Pohyb hlavy nad určitou stopou Zápis a čtení po cylindrech nikoli po stopách Doba čekání Dotočení správného sektoru pod hlavu Technická hodnota je ½ otáčky disku Čím větší otáčky tím větší nutnost chlazení Cache paměť Vyrovnávací paměť Načítání dat z disku a přenesení na sběrnici

6 Rychlost otáček Plotny se rychle otáčí (počet otáček za minutu)
V běžných discích plotny rotují rychlostí 7200 ot./min. Vyšší třída disků ot./min. Serverové disky i ot./min. Zelené disky – je přednější nižší spotřeba, nižší teplota, nižší hluk na úkon výkonu je počet otáček jen za min. (HTPC)

7 Kapacita a kódování dat
Je nejdůležitějším kritériem disku První počítače pevný disk vůbec neměly Spodní hranice kapacity 80 GB horní kapacita disků až TB Kapacita disků roste velkou rychlostí Kódování dat Při čtení dipóly (přestavující jednotlivé bity) rotují pod magnetickou hlavou a vyvolávají v ní elektrické napětí Algoritmy úspěšného zápisu na disk: MFM RLL PRML

8 Spolehlivost disku MTBF (Mean Time Between Failures)
Vystižení poruchovosti disku Je výsledkem simulovaného stárnutí Doba v hodinách Např hod = 117 let S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) Umožňující předvídat selhání disku Každá vlastnost má definovaný rozsah hodnot SW upozorní uživatele

9 Řadič pevných disků Řídící centrum disku Úkoly řadiče:
Správné vystavení hlav (proto dělení na stopy a sektory) Organizace vlastního zápisu a čtení Spolu se sběrnicí zajišťuje přenos dat mezi diskem a CPU Typy řadičů EIDE (ATA) SATA SCSI

10 EIDE Inovace staršího typu IDE.
Dlouho nejrozšířenější řadič (paralelní rozhraní). Řadič součástí disku. Na desce dva konektory EIDE (na každý lze připojit 2 zařízení). Spojení datovým kabelem. EIDE nahrazováno SATA pro DVD Pro CD mechaniky zůstává standard IEDE

11 Připojení disku EIDE k desce
Na desce dva konektory Primární Sekundární Lze připojit na každý kanál dvě zařízení (HD, CD, DVD) Master (rychlejší) Slave (pomalejší) Jumperuje se propojkami

12 SATA Jednodušší pouze připojení datového a napájecího kabelu bez propojek Běžná výbava dnešních PC (sériové rozhraní) Jeden výstup k jednomu zařízení Délka datového kabelu max. 1 m Při instalaci nutný externí ovládač (Windows neznají) Dle rychlosti 1 (1.5 Gb/s) 2 (3 Gb/s) 3 (6 Gb/s)

13 SCSI Přezdívka „skazi“ Rychlejší řešení než EIDE
Řetězení příkazů (více zařízení pracuje současně) Do sběrnicového slotu - přídavná karta = hostitelský adapter Od adaptéru vede datový kabel propojující jednotlivá SCSI zařízení Možná instalace interních a externích zařízení (HD, skenery, tiskárny) Každé SCSI zařízení je identifikováno originálním čísle (ID) Hostitelský adaptér mívá ID 7 Lze připojit 7 nebo 15 zařízení

14 SSD disky Solid-state drive
Datové médium, které na rozdíl od magnetických disků neobsahuje pohyblivé mechanické části a má mnohem menší spotřebu elektrické energie SSD disky byly a jsou vyráběny s perspektivou, že postupně nahradí pevné disky Používají stejné rozhraní SATA, pro vyšší přenosové rychlosti PCI Express, popřípadě ATA v rozhraní ExpressCard, apod. (tj. stejný konektor i typ komunikace). Výhody - lehčí, nižší spotřeba, nižší čas na alokaci dat, dosahují vyšší přenosovou rychlost, nevydávají hluk atd. Nevýhody - Flash pamět mají omezenou životnost maximálním počtem zápisů do stejného místa,který je výrazně nižší, než u klasických pevných disků

15 Použité zdroje RJT. Wikipedie.cz [online] [cit ]. Dostupný pod licencí Creative commons na WWW RJT. maturita.cz [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí neuvedena na WWW EN:USER:BERKUT. wikipedie.cz [online] [cit ]. Dostupný pod licencí Free Software Foundation na WWW USER SMIAL ON DE.WIKIPEDIA. wikipedie.cz [online] [cit ]. Dostupný pod licencí Free Software Foundation na WWW HORÁK, Jaroslav. Hardware učebnice pro pokročilé. Brno: Computer Press, a.s., 2007, ISBN Pokud není uvedena citace, jsou obrázky vlastní tvorby Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu.