რა არის დისკის დისკის სახელი. იხილეთ რა არის "nzhmd" სხვა ლექსიკონებში. თანმიმდევრული სიჩქარე

დისკები მძიმე მაგნიტური  ვინჩესტერის დისკები განკუთვნილია გრძელვადიანი შენახვა  ინფორმაცია კომპიუტერში. მყარმა დისკმა მიიღო სახელი HDD 1973 წელს, როდესაც IBM- მა წარმოადგინა დალუქული პაკეტი ორი შესაცვლელი დისკისგან, თითოეულში 30 მბ. ნომრები 30/30 უკავშირდებოდა პოპულარული Winchester 30/30 თოფი იარაღის კალიბრს შეერთებულ შტატებში. 1983 წელს, PC XT კომპიუტერებმა დაიწყეს აღჭურვა არასამთავრობო მოსახსნელი მყარი დისკებით, რომელთა მოცულობაა 10 MB, საშუალოდ დაშვების დრო 100 ms.

მაგნიტური დისკი დამზადებულია ალუმინის შენადნობიდან ან მინის ფირფიტებიდან 3.5 ან 2.5 დიამეტრით 0.125 ინჩის სისქით. მაგნიტური და არა-მაგნიტური მასალის რამდენიმე თხელი ფენა ფირფიტებზე ვრცელდება ნახველის გამოყენებით, რომელთაც შეუძლიათ მაგნიტირება ზედაპირის მცირე უბნებზე. ფირფიტები დამონტაჟებულია მცირე ზომის spindle მდუმარე ძრავის ღერძზე (D), რომელიც ბრუნავს მუდმივი სიჩქარით (ნახ. 4.3). კომპოზიციაში გამოყენებული HDD- ის ზომისა და წონის შეზღუდვების გამო პერსონალური კომპიუტერი, ფირფიტების რაოდენობა შეზღუდულია და ამჟამად არ აღემატება 12-ს.

ყველაზე ხშირად, ფირფიტების რაოდენობა ორიდან ოთხამდეა (თავი 4-დან 8-მდე), ხოლო გარე დისკებს ზოგჯერ აქვს მხოლოდ ერთი შიდა სამუშაო ზედაპირი. როგორც წესი, დისკებს აქვთ ქვედა და ზედა სამუშაო ზედაპირი. თითოეული წაკითხული / ჩაწერის თავი (Г1, ..., Гn) მოყვანილია თითოეულ სამუშაო ზედაპირზე. ხელმძღვანელები დამზადებულია თხელი ფილმის ტექნოლოგიის გამოყენებით და სპეციალური ნახევარგამტარული კრისტალებია, რომელთაგან U- ფორმის უფსკრულია ფირფიტის წინაშე. U- ფორმა გამოიყენება დისკების როტაციის დროს ჰაერის გადაადგილების გამო ლიფტის შესაქმნელად. თავი ზედაპირზე მაღლა იწევს მიკრონებით გამოანგარიშებული უფსკრულით.

სურ. 4.3. HDD სქემა

ამჟამად, 1 გბ-ზე მეტი დრაივი იყენებენ მაგნიტოროზისტულ თავებს (MR), რომლებიც მოიცავს თხელი ფილმის თავსაფარს (TF) ჩაწერისთვის და მაგნიტოროზისტული მოსმენით. TFs არის მიკროტალღების რამოდენიმე მონაცვლეობით მინიატურულ ბეჭდურ მიკროსქემზე. შიგნით კოჭში არის ნიკელის და რკინის შენადნობის ბირთვი, მაღალი ინდუქციით. ბირთვი დალაგების გზით ბირთვი ივსება არა – მაგნიტური ალუმინით და დაცულია დისკზე კონტაქტის დროს დაზიანებისგან. ფირფიტების დაზიანების თავიდან ასაცილებლად, ნაწილაკებს შორის უფსკრული და სამუშაო ზედაპირს შორის უფსკრული შედის, დისკები მოთავსებულია დალუქულ განყოფილებაში, რომელიც ივსება ინერტული გაზით.

ხელმძღვანელის სიმსუბუქე და დისკასა და თავს შორის მცირე უფსკრული (დაახლოებით 15 ნმ) საშუალებას იძლევა ტრასის მაგნიტირება დისკის ზედაპირზე ღრმად, რაც უზრუნველყოფს ინფორმაციის ჩაწერის / წაკითხვისა და შენახვის საიმედოობას. MR ხელმძღვანელის მეორე ნაწილი არის წაკითხული ხელმძღვანელი, რომელიც დაფუძნებულია სენსორის რეზისტორზე, რომელიც ცვლის მის წინააღმდეგობას მაგნიტური ველის სიდიდის მიხედვით. რეზისტორის მეშვეობით, მუდმივი საზომი დინება მიედინება, რომელიც მაგნიტური ველიდან იცვლება tzz- ზე ტრასის გასწვრივ. მიმდებარე ბილიკების ჩარევის შესამცირებლად, რეზისტორი მაღლა დგას ტრასაზე. თავების დაყენება მოცემული I  ტრეკი (ცილინდრიანი დიამეტრის დიამეტრით ყველა ფირფიტაზე) მზადდება სოლენოიდის კოჭით (K) წამყვანი სახელურის გადაადგილებით (P), როგორც ეს ნაჩვენებია
  ლეღვი. 4.3. თავების საჭირო ტრასაზე გადასატანად Ei სიგნალი გამოიყენება ავტომატური თვალთვალის სისტემის (CS), რომელიც შედარებულია სიგნალთან xმოდის სპეციალური თავიდან (G) ან ცვლადი წინააღმდეგობის მქონე კონტაქტი R. თუ არსებობს განსხვავება სიგნალებში, SU მოძრაობს სოლენოიდის მარაგს (W) საჭირო დიამეტრის მიმართულებით. დენის გამორთვისას მყარი დისკი ავტომატურად პარკავს წყაროს (P) საშუალებით, რომელიც ხელმძღვანელობს დისკის შიდა მიდამოში, ჩვეულებრივ ბოლო ტრასაზე. ტრეკების რაოდენობა განისაზღვრება დისკის ტიპით და მყარი დისკებისთვის მათი რიცხვი რამდენიმე ათასია. დისკას თავსა და ზედაპირს შორის მცირე უფსკრული საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ რადიალურ და ხაზოვან ჩაწერის მაღალ სიმკვრივეს (100 გბიტ / კვადრატულ ინჩს) და აძლიერეთ მყარი დისკის სიმძლავრე რამდენიმე ათეულ ან თუნდაც ასობით GB.

მყარი დისკის ძირითადი პარამეტრებია სიმძლავრე (E), გაცვლითი კურსი (V CR) და მონაცემთა დაშვების დრო (t cf.). ნებისმიერი დისკის სიმძლავრე პირდაპირპროპორციულია ფორმების ზომასთან - ფაქტორი (ზომა). ფორმა - ფაქტორი მიუთითებს განყოფილების ნაწილზე მყარი დისკისთვის. თუ იგი ტოლია 3.5 ´ 1-ს, მაშინ ეს შეესაბამება 4 ´ 1 ´ 6-დიუმიან სატყუარას, რომელიც გამოიყენება ერთი 3.5 ² მყარი დისკისთვის. რაც უფრო დიდია დისკების ზომა და მათი რიცხვი პაკეტში, მით მეტია ტევადობა. თუმცა, სხვადასხვა ტრეკზე ფირფიტების დიამეტრის გაზრდით, საგრძნობლად იცვლება დისკის სიჩქარე თავებთან მიმართებაში, იზრდება თავების შიდა ტრეკიდან გარედან გადაადგილების დრო და საშუალო დაშვების დრო. ეს პარამეტრები ზღუდავს 3.5-ზე მეტი დისკის წარმოებას. ამრიგად, დისკის ტევადობის მატება მუდმივად ხდება TPI, BPI და დაშიფვრის გაზრდის გამო - დეკოდირების მეთოდები. გარდა ამისა, ჩაწერის სიმკვრივის გაზრდა საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ მონაცემების კითხვის სიჩქარე დისკის ბრუნვის იმავე სიჩქარით. ამრიგად, Fujutsu– მ ახალი 3.5 HDD მოდელის საშუალებით მიაღწია სიმკვრივეს 10.2 GB ერთ 3.5 ფირფიტაზე MR თავებით და PRML არხით. ეს კომპანია აწარმოებს მდუმარე HDD- ებს თხევადი ხახუნის საკინძების გამოყენებით. სხვა კომპანიები აწარმოებენ ფირფიტებს, რომელთა ჩაწერის სიმკვრივეა 20 გბ ან მეტი თითო ფირფიტაზე.

გაცვლითი კურსი ხასიათდება ორი პარამეტრით: გადაცემის სიჩქარე HDD- სა და RAM- ს შორის და გადაცემის სიჩქარე მყარ დისკის ბუფერასა და ზედაპირულ დისკზე V დ. HDD- სა და RAM- ს შორის გადაცემის სიჩქარე იზომება V ol (Mb / s) მნიშვნელობით, როგორც გადაცემული მასივის თანაფარდობა დროზე იხარჯებოდა მისი გაგზავნაზე. იგი განისაზღვრება ძირითადად ინტერფეისის ტიპით.

2.1. მონაცემთა გადაცემის რეჟიმები

მყარი დისკის და კომპიუტერის მეხსიერებას შორის მონაცემების გადასატანად გამოიყენება ორი რეჟიმი:

PIO პროგრამის შეყვანა / გამოსვლის რეჟიმი;

DMA პირდაპირი დაშვების რეჟიმში.

PIO რეჟიმში, მყარი დისკის cache ბუფერულიდან (Winchester RAM), პირველად იკითხება ცენტრალური პროცესორის მიერ და მხოლოდ ამის შემდეგ იწერება მთავარ RAM- ზე. წაკითხვის ციკლის სიგრძისა და ერთ დისკზე წვდომაზე გადაყვანილი სექტორების რაოდენობადან გამომდინარე, განასხვავებენ მოდელებს PIO0 (PIO რეჟიმი 0), PIO1, PIO2, PIO3, PIO4, PIO5. PIO რეჟიმების მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში. 4.3.

PIO რეჟიმში, ერთი სექტორის შინაარსი (512 ბაიტი) ჩვეულებრივ გადადის HDD დაშვებაზე, ხოლო PIO 4 რეჟიმში, გადადის 16 (ან მეტი) სექტორი. ეს ხელს უწყობს მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის გაზრდას 3.3 მბ-დან PIO 0 რეჟიმში 20 მბ / წმ-ზე PIO 5 რეჟიმში, IDE ან EIDE ინტერფეისის გამოყენებით.

ამასთან, PIO რეჟიმში ტრადიციულად გამოიყენება ერთ დავალებაში ოპერაციული სისტემებიოჰ მრავალ დავალების ოპერაციულ სისტემაში, პირდაპირ წვდომაზე ოპერატიული მეხსიერება  DMA ამ რეჟიმში მონაცემების შეყვანა / გამოტანა ხორციელდება PC RAM- ში, MP– ის გვერდის ავლით. გაცვლა ხდება HDD კონტროლერის კონტროლის ქვეშ, დეპუტატის RAM- ის ზარებს შორის პაუზებში, რაც ძირეულად აფასებს გაცვლით კურსს, მაგრამ დეპუტატს ათავისუფლებს RAM და HDD შორის მონაცემთა გადაცემის ოპერაციიდან. DMA რეჟიმებისთვის გამოიყენება სპეციალური მაკონტროლებელი და დრაივერები. DMA რეჟიმები იყოფა ერთსიტყვიანი DMA 0,1,2 (ერთი სიტყვით) და ზმნიზედა DMA 33,100 (მრავალსიტყვიანი) სისტემის სისტემის ავტობუსთან მუშაობის ერთ ციკლზე გადაცემული სიტყვების რაოდენობაზე. DMA- ს განხორციელების ადრეული მეთოდების მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში. 4.4.

უფრო მეტი DMA შესრულების უზრუნველსაყოფად, Ultra DMA / 33 რეჟიმში შეიქმნა და განხორციელდა დასაწყისში. Quantum Ultra ATA / 33 ინტერფეისი (Ultra DMA / 33 და ATA-33) გთავაზობთ მონაცემთა გადაცემას Multiword DMA რეჟიმში 33 მბ / წმ სიჩქარით. DMA 2 რეჟიმისგან განსხვავებით, Ultra АТА / 33 რეჟიმში (ნახ. 4.4.) მონაცემები გადაეცემა საათის სიგნალის წამყვან და მიმავალ კიდეებს (TI). ეს საშუალებას გაძლევთ 2 ჯერ გაზარდოთ გადაცემის სიჩქარე სისტემის ავტობუსის საათის სიხშირის გაზრდის გარეშე. Ultra DMA / 33 სტანდარტი განსხვავდება IDE- ს წინა ვერსიებისგან არა მხოლოდ გაცვლითი კურსით. პირველად, ის იყენებს შეცდომების გამოვლენის მექანიზმს ციკლური კონტროლის კოდის გამოყენებით.

Pentium პროცესორების მოსვლასთან ერთად, EIDE კონტროლერები უზრუნველყოფენ Bus Master- ის ფუნქციას. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მულტიტასკინგის ოპერაციულ სისტემებში, გამოთვლის სიჩქარის გასაზრდელად, დეპუტატი თავისუფლდება RAM- სა და HDD- ს შორის მონაცემთა შეტანის / გამოტანისგან. ამრიგად, გარე მოწყობილობების კონტროლერები (EIDE ჩათვლით) დაიწყო საკუთარი შეყვანის / გამომავალი მიკროპროცესორების აღჭურვა. ამ შემთხვევაში, დეპუტატი გასცემს ბრძანებას EIDE კონტროლერთან, რომელიც მას ეუბნება, თუ სად უნდა აიღოს მონაცემები და რომელ მეხსიერებაში უნდა იყოს იგი განთავსებული. ამ ინსტრუქციების მიღების შემდეგ, კონტროლერი იღებს კონტროლს სისტემის ავტობუსზე (PCI) და ასრულებს ოპერაციებს ინფორმაციის შესანახად მოწყობილობების მონაცემების კითხვაზე (მაგალითად, მყარი დისკიდან, CD-ROM, CD-R, CD-RW დრაივები) პირდაპირ RAM– ის გამოყენებით DMA არხის გამოყენებით. ამასთან, PC– ის შესრულების მომატება Bus Master– ის ფუნქციის გამოყენებისას მნიშვნელოვანი იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ რამდენიმე პროგრამა ერთდროულად იმუშავებს. Bus Master ფუნქციას მხარს უჭერს თითქმის ყველა თანამედროვე ჩიპსეტი.

(დანი. 1, დან. 2)

მონაცემები 1

მონაცემები 2

მონაცემები 4

მონაცემები 3

სურ. 4.4. მონაცემთა გადაცემის პრინციპი ATA და Ultra ATA / 33 ინტერფეისებში

ლექცია 16: I / O მოწყობილობის ინტერფეისები

IDEIDE (ATA), EIDE (სწრაფი ATA, ATA-2, ATA-3) და SCSI უკვე დიდი ხანია გამოიყენება, როგორც მყარი დისკის ინტერფეისი სისტემური ავტობუსით სისტემის დაფაზე. პირველი Compaq და Western Digital IDE- ები, რომლებიც ინტეგრირებულია მყარ დისკზე 8/16 ბიტიანი ISA AT ტიპის კომპიუტერებისთვის, სახელწოდებით IDE ATA და გამოიცა 1986 წელს, 1990 წელს სტანდარტიზებული იქნა ორი მყარი დისკის მომსახურებისთვის. IDE ინტერფეისმა პოპულარობა სწრაფად მოიპოვა კომპიუტერების მწარმოებლებსა და მომხმარებლებს შორის. ამავდროულად, მყარი დისკის ღირებულება ოდნავ გაიზარდა, ხოლო მყარ დისკზე დაიწყო სისტემის ბორტზე პირდაპირ სლოტთან დაკავშირება, რომელიც არის შესასრულებელი ISA ავტობუსის სლოტი, ან ადაპტერის დაფაზე. ადრე, HDD კონტროლერი ინტეგრირებული იყო ადაპტერის დაფაზე, და განთავსებული იყო პარალელური ან / და სერიული ინტერფეისი და თამაშის პორტი. ახალ დედაპლატებში ყველა ეს კომპონენტი ინტეგრირებულია პირდაპირ VLSI ერთ – ერთ ჩიპსეტში. IDE- ს შექმნის უმთავრესი იდეა არის HDD- ში საკონტროლო დაფის ძირითადი ნაწილების შეკრება და ნებისმიერი დედაპლატთან თავსებადობის უზრუნველყოფა. იგი შექმნილია ერთი პროგრამის შეყვანის / გამოსვლის პროცედურის ერთჯერადი დამუშავებისთვის PIO - 0, PIO - 1, PIO - 2 რეჟიმში. CHS ფორმატში, IDE– სთან HDD– ის შესაძლებლობის ლიმიტი განისაზღვრება პროდუქტის მიხედვით.

Max \u003d C ´ H ´ S (ცილინდრები x თავები x სექტორი)

Max \u003d 65 536 ´ 16 ´ 255 ´ 512 (ბაიტი) \u003d 139.9 GB. ამასთან, BIOS სტანდარტისთვის დედაპლატებისთვის ახლახანს მხარს უჭერდა მხოლოდ E max \u003d C ´ H ´ S \u003d 1024 ´ 255 ´ 63 ´ 512 (ბაიტი) \u003d 8.4 GB. იმის გათვალისწინებით, რომ IDE და BIOS– ის ერთობლივი შეზღუდვებია C– ს, H– ის მნიშვნელობებზე, შეზღუდულია HDD– ის მაქსიმალური სიმძლავრე შესაბამისობის გარეშე. პროგრამა  ტოლი

Max \u003d 1024 ´ 16 ´ 63 ´ 512 (ბაიტი) \u003d 504 Mb.

504 MB HDD შესაძლებლობები უკვე კომპიუტერთან არის მე486 საკმარისი არ იყო, ამიტომ ATE IDE გაუმჯობესდა. ახალი EIDE სტანდარტი საშუალებას გაძლევთ გააფართოვოთ HDD მაქსიმალური ტევადობის ზღვარი.

ედი  (სწრაფი ATA) (Western Digital- ის სავაჭრო სახელი) PIO-3 და MultiWord DMA1 მრავალსიტყვიანი გადაცემით RAM მეხსიერების პირდაპირ წვდომაში. გაუმჯობესებული სწრაფი ATA2 მხარს უჭერს რეჟიმებს: PIO-4 და MultiWord DMA 2. ახალი, მოდიფიცირებული BIOS- ით, EIDE სტანდარტით EIDE კონტროლერის საშუალებით, შეგიძლიათ ორჯერ / ოთხჯერ გადააკეთოთ თავების რაოდენობა ცილინდრების რაოდენობის პროპორციული შემცირებით. ეს საშუალებას გაძლევთ გააფართოვოთ HDD– ის მაქსიმალური სიმძლავრის ლიმიტი 8.4 GB ან მეტჯერ, LBA– ის ლოგიკური მისამართის რეჟიმის განხორციელების გამო, როდესაც FA< C, H, S >  ითარგმნება 28 ბიტიან ლოგიკურ მისამართზე< C *, H *, S * >. ამასთან, FAT– ის გამოყენებისას, დისკის ტევადობის შეზღუდვის პრობლემა არსებობს. ეს მოიცავს იმ ფაქტს, რომ დისკის ტევადობის გაზრდით, მტევნის მინიმალური ზომა (გაცვლითი სექტორების რაოდენობა და ჩაწერის უმცირესი მოცულობა) იზრდება 8 კბ-დან (მყარი დისკებისთვის 504 მბ-მდე) 64 კბ-მდე დიდი სიმძლავრის დისკებით. მცირე ზომის ფაილებით, ეს მტევანი სრულად არ არის დასახლებული. მეხსიერება გამოიყენება არაეფექტურად.

EIDE- თან დაკავშირებული მოწყობილობების რიცხვმა შეიძლება მიაღწიოს ოთხს, მათ შორის CD - ROM ან ფირზე დისკები. EIDE– ს ახალი რეჟიმები საშუალებას აძლევს 1 გაცვლით წაიკითხონ მონაცემები, რომლებიც შეიცავს რამდენიმე (2, 4, 8, 16 და მეტს) სტანდარტულ 512 - ბაიტი სექტორებს (მრავალჯერადი) ერთდროულად. და ახალი IDE ინტერფეისი (ATA - 3) მხარს უჭერს Ultra DMA სტანდარტს და საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ მყარი დისკების Ultra DMA გაცვლის სიჩქარე RAM- ით Ultra DMA კონტროლერის საშუალებით სისტემის ფორუმზე. ულტრა რეჟიმში, გაცვლის სიჩქარე შეესაბამება: DMA 0 - 16.6 Mb / s; DMA 1 - 24.9 Mb / წ; DMA 2 (DMA 33) - 33.3 Mb / s; ულტრა ATA / 66 - 66.6 Mb / s; ულტრა ATA / 100 - 100 მბ / წმ. ახალი სერიული 4 მავთულის ინტერფეისი სერიალი ATA-1.6  გაცვლითი სიჩქარით (3 ან 6) გბ / წმ ვითარდება კომპიუტერის სიჩქარის შემდგომი გაზრდისა და პარალელურ ინტერფეისთან თავსებადობისთვის.

SCSI  შეიქმნა სისტემის აპარატთან გარე მოწყობილობების გაცვლის სიჩქარის გაზრდა და დაკავშირებულთა რაოდენობა პერიფერია  მრავალ დავალების და მრავალ მომხმარებლის ოპერაციული სისტემებისთვის. ის მთავარი ადაპტერის საშუალებით აკავშირებს PCI- ს და აქვს 8/16 ბიტიანი მონაცემთა ავტობუსი. მოწყობილობები უკავშირდება SCSI- ს ავტობუსს, რომელიც მითითებულია ID \u003d 0, 1, ..., 7. პირადობის მოწმობის ნომრები საშუალებას აძლევს მოწყობილობების გაცვლას SD– ს საშუალებით, დეპუტატების მონაწილეობის გარეშე, SCSI ფორმატებისა და ბრძანებების გამოყენებით. SCSI ინტერფეისი მხარს უჭერს Еmax \u003d 8.4 GB. გაცვლის სიჩქარის გაზრდით ("სწრაფი" - სწრაფი) და გაფართოების ავტობუსის სიგანე ("ფართო" - მრავალ ბიტიანი), მას აქვს შემდეგი ცვლილებები:

SCSI-1 - 8 ბიტიანი / 5 მბ / წმ-მდე;

სწრაფი SCSI (SCSI - 2) - 8 ბიტიანი / 10 მბ / წმ-მდე;

Ultra SCSI - 8 ბიტიანი / 20 მბ / წმ-მდე;

სწრაფი ფართო მასშტაბის SCSI - 16 ბიტიანი / 20 მბ / წმ-მდე;

Ultra Wide SCSI (SCSI - 3) - 16 ბიტიანი / 40 მბ / წმ-მდე;

ულტრა 160 SCSI - 160 მბ / წმ;

ულტრა 320 SCSI - 320 მბ / წმ.

SCSI- ს თითქმის ყველა ვერსიაში, დამონტაჟებულია მრავალ სეგმენტიანი ქეშიანი ბუფერი, რომლის სიმძლავრეც მეტია 512 კბ-ზე, ერთდროულად მოემსახურება რამდენიმე კონკურენციულ I / O პროცესს. SCSI ინტერფეისს ATA ინტერფეისთან დაკავშირებული რამდენიმე უპირატესობა აქვს:

27 მოწყობილობასთან დაკავშირების შესაძლებლობა (მაგალითად, Ultra SCSI-III);

შიდა და გარე მოწყობილობების დაკავშირების უნარი;

SCSI მყარი დისკის დისკები ბრუნავს 7200, 10000 ან 15 000 rpm– ით გაზრდილი სიჩქარით, ხოლო მათთვის წვდომის დრო 5–7 ms– ზე ნაკლებია;

50 ბირთვიანი SCSI ლენტიანი კაბელი შეიძლება 6 მეტრის სიგრძე იყოს.

თავისი კომპოზიციით უკეთესი აღჭურვილობის მქონე, SCSI 1,5 ჯერ უფრო ძვირია ვიდრე ATA და ყველაზე ხშირად გამოიყენება სერვერებში.

2.3. ინტერლივა

თანამედროვე მყარ დისკებში, interlining პარამეტრი (დისკის რევოლუციების რაოდენობა მთელი ტრეკის წასაკითხად), ან, როგორც მას ასევე უწოდებენ Interleave ფაქტორი (ნახ. 4.5), მნიშვნელოვნად არ ახდენს გავლენას გაცვლის სიჩქარეზე, თუ არის საკმარისი cache ბუფერული მეხსიერება. ამასთან, ამ პარამეტრის განხილვა საშუალებას გვაძლევს აღვწეროთ მყარი დისკის სექტორის ქეშუფერული ბუფერით გაცვლის პრინციპი. როდესაც დისკი ბრუნავს, ხელმძღვანელი კითხულობს 512 ბაიტი სექტორს და აგზავნის მონაცემებს კონტროლერის ბუფერულ რეესტრში, საიდანაც მონაცემები გადადის პროცესორზე. დისკი ბრუნვას განაგრძობს, წაკითხული ხელმძღვანელი გადადის შემდეგ სექტორზე, მაგრამ კონტროლერი, შეზღუდული ქეშის ბუფერულით, კვლავ არის დაკავებული პროცესორის მონაცემების გაცვლით. ამიტომ, იმისათვის, რომ წაიკითხოთ შემდეგი სექტორი, როდესაც კონტროლერი გამოვიდა, ხელმძღვანელი უნდა დაელოდოს დისკის სრულ რევოლუციას ან გამოტოვოთ სექტორების ნაწილი. მთელი კლასტერის კითხვისას, რომელიც მეზობელ სექტორებში მდებარეობს, სექტორები იკითხება ზედიზედ, დაუყოვნებლად. თუ ბუფერული ტევადობა მცირეა და აუცილებელია მონაცემების RAM- ში გადატანა, მაშინ სექტორების ნაწილი გამოტოვებულია ბუფერის გათავისუფლებამდე. ასე რომ, 3: 1 რეჟიმში (ნახ. 4.5, ბ) გამოტოვებულია ორი სექტორი.

სურ. 4.5. კლასტერის გამოყოფა 1: 1 და 3: 1 გაცვლით რეჟიმში

ადრინდელი გამოშვების დისკები ისეა ორგანიზებული, რომ მონაცემთა ფაილის სექტორები არ არის განლაგებული დისკის ტრასაზე, ერთმანეთის მიყოლებით, მაგრამ სხვა რიგითობით, ინტერლინგის შედგენისა და დეპუტატთან გაცვლის შესაძლებლობის გათვალისწინებით, HDD- ის ბრუნვით. უფრო მეტიც, ხელმძღვანელის დაყენებისას, კონტროლერს აქვს საკმარისი დრო ინფორმაციის გადასაცემად დისკის ზედმეტი ბრუნვის გარეშე. როდესაც კონტროლერი გამოვიდა, ეს ეხება შესაბამის სექტორს.

თანამედროვე კონტროლერები სხვა პრინციპზე მუშაობენ: სექტორების მუდმივი მოსმენით ორგანიზების მიზნით, მონაცემები იკითხება რამდენიმე სექტორისგან (მათი აუცილებლობის "ეჭვი") და ინახება ქეშ ბუფერში, საიდანაც მოგვიანებით შესაძლებელია მათი მოძიება. ამ მეთოდის უპირატესობა ის არის, რომ მაკონტროლებელი მოთავსებულია დისკზე, რომელშიც მექანიკა და ელექტრონიკა ოპტიმალურად მუშაობს.

Winchester- ის ბუფერსა და დისკის ზედაპირს შორის მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე, გარდა სასურველი სიმღერის t cp- ზე ძებნის დროს, მნიშვნელოვნად იმოქმედებს: ფირფიტების როტაციის სიჩქარით V- ში; ფიზიკური სექტორების რაოდენობა S თითო ბილიკზე; მათი მონაცვლეობის მეთოდი (ინტერლინგი) cache ბუფერის ზომა; მონაცემთა ტიპი (რიგითი, ფრაგმენტული) და გაცვლის რეჟიმი. ამრიგად, Winchester- ის ბუფერსა და დისკის ზედაპირს შორის V სიჩქარის გაცვლა საუკეთესო მოდელებში, ჩვეულებრივ, არ აღემატება 10 მბ / წმ-ს. თუ ბილიკი უკვე პოზიციონირებულია, მაშინ გაცვლითი კურსი ძირითადად განისაზღვრება ორი მნიშვნელობით: სექტორის ძებნის დრო (ფირფიტის ბრუნვის პერიოდის ნახევარზე ტოლი) და სექტორის წაკითხვის სიჩქარე. ამ მნიშვნელობების გათვალისწინებით, V d დაახლოებით განისაზღვრება ფორმულით:

V d \u003d 0.5 ´ S ´ 512 / (T ´ I) (Kb / s),

სადაც S არის ფიზიკური სექტორების რაოდენობა (S \u003d 80 - 160 და დამოკიდებულია ტრეკზე);

T \u003d 1 / V - როტაციის პერიოდში (V- ში \u003d 7,200 rpm T »8 ms);

I - ინტერვალი, დისკის რევოლუციების რაოდენობა მთელი ტრეკის წასაკითხად (საუკეთესო მყარი დისკებისთვის I \u003d 1).

საუკეთესო დისკის პარამეტრების შემცვლელად, ვიღებთ V დ »160 ´ 0.5 ´ 512/8 ´ 1024 \u003d 5 Mb / s. სასურველი სიმღერის საძიებო პერიოდის ძიებისას გაითვალისწინებთ, ვინჩესტერის ქეში ბუფერასა და დისკის ზედაპირს V d- ს შორის გაცვლითი კურსი ნაკლები იქნება და განისაზღვრება ფირფიტების შევსების გზით. ფირფიტების შევსება შესაძლებელია თანმიმდევრულად (ჯერ ერთი დისკი, შემდეგ მეორე და ა.შ.) ან შევსების ტრასების რეჟიმში, როდესაც ჯერ ყველა ფირფიტის ყველა უკიდურესი ბილიკი ივსება, მაშინ ჩაწერა ხდება ცენტრში. ტრეკების შევსების რეჟიმი უფრო ხშირია და, შესაბამისად, შევსებული HDD– ები უფრო მეტად რეაგირებენ, ვიდრე შევსებულს, რადგან შიდა ტრეკებზე ინფორმაცია ნელა იკითხება, ხოლო ტრასებზე მონეტების რაოდენობა არ არის ერთი და იგივე - შიდა ცილინდრებზე ნაკლებია ვიდრე გარე ცილინდრებზე.

2.4. HDD მახასიათებლები

ტიპიური ბლოკი - HDD- ის საკონტროლო წრე, რომელიც მდებარეობს ბეჭდური მიკროსქემის დაფა  ვინჩესტერი ნაჩვენებია ნახ. 4.6. ნებისმიერ IDE ან SCSI მყარ დისკს აქვს მაგნიტური დისკების პაკეტი, მაგნიტოროზისტული თავების ბლოკი, პოზიციონირების სისტემა, წაკითხვის არხი, მონაცემთა გამყოფი და მიკროკონტროლი. მონაცემთა გამყოფი აიღებს სინქრონიზაციის პულსიებს და მონაცემებს შესასვლელი სიგნალისგან. მიკროკონტროლერი ცნობს საიდენტიფიკაციო ველებსა და სექტორის მონაცემებს სპეციალური მისამართების ეტიკეტების საშუალებით. საიდენტიფიკაციო ველი შეიცავს კოდირებულ ინფორმაციას სექტორის მისამართის შესახებ< C, H, S >. დეპუტატი ადგენს თავების სწორ განლაგებას და შემდეგში ასრულებს მიკროწერილ / წაკითხვის ოპერაციებს.

ციფრული სისტემა  UM HDD მიიღებს ბრძანებებს სისტემის ავტობუსიდან ცენტრალური პროცესორიდან მიკროკონტროლის საშუალებით დისკის გაცვლისთვის SCSI ავტობუსთან და მოიცავს სექტორულ ბუფერს გაცვლაში ჩართული მონაცემების დროებით შესანახად. MP UU დისკი იღებს სისტემურ ავტობუსიდან მოსულ ლოგიკურ მისამართს< C *, H *, S * >აკონვერტებს მას ფიზიკურ მისამართს< С, H, S >და, MP და კონტროლერის საშუალებით, რომ გააკონტროლონ ძრავა და ხელმძღვანელები, მიიტანეთ შესაბამისი ცილინდრი C. რატომ არის მნიშვნელობა, რომელიც განსაზღვრავს ადგილს< C >  ცილინდრი Ei ფირფიტაზე, შედარებით დისკის სახელურის პოზიციის სიგნალთან x  (იხ. სურათი 4.3). თუ არ არსებობს ნულოვანი სხვაობა Ei - x  სიგნალი ჩამოდის საკონტროლო სისტემიდან, რომელიც აძლიერებს და ახალისებს სოლენოიდის K- ში მიმდინარე დინებას, ხელმძღვანელის წამყვანი სიღრმისეულად გადაადგილებას ან დისკის კიდეზე, ეს დამოკიდებულია მასის შეუსაბამობის მნიშვნელობის ნიშანზე.

მოძრავი, დისკის ღილაკი ამცირებს Ei მნიშვნელობას - x  ნულის და MP HDD მარკერის პოზიციით (საიდენტიფიკაციო ველის კოდით) აკავშირებს საჭირო ხელმძღვანელს სექტორთან< S >  და ჩაწერის / წაკითხვის არხი, მათ შორის ჩაწერის რეჟიმში კოდირების კოდირებისთვის, ან პულსის დეტექტორი და დეკოდიორი (DC).

სურ. 4.6. HDD მართვის სქემა

ზოგიერთი 3.5 დიუმიანი მყარი დისკის მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში. 4.5. ცხრილიდან ჩანს, რომ დისკებში ბრუნვის სიჩქარე გაიზარდა. ძველ მყარ დისკებში ეს ტოლი იყო 3,600 rpm, ახლა ის ყველაზე ხშირად უდრის 7.200 rpm- ს. მხოლოდ ძვირადღირებულ HDD- ში SCSI ინტერფეისით არის ტოლი 15,000 rpm. დისკის ბრუნვის მაღალი სიჩქარე (7.200 rpm) და მიკროსკოპული ხელმძღვანელების მოძრაობა შესაძლებელს გახდის საშუალოდ საშუალო წვდომის დრო დაახლოებით 8 ms საუკეთესო HDD დიზაინში. სასურველი ტრასის ძებნის დრო დამოკიდებულია თავის თავდაპირველ პოზიციაზე და არის უმოკლესი, თუ თავი მიმდებარე ტრასაზე მდებარეობს (სიმღერა შესატყვისი საძიებლად) t cd. საუკეთესო მყარი დისკებისთვის t cd– ს ღირებულებაა 1 – დან 3 ms.

თუ ჩხრეკა ტარდება შემთხვევით, თანაბრად სავარაუდო გადასვლასთან ნებისმიერ ბილიკზე, შეგვიძლია ვისაუბროთ საშუალო წვდომის დროზე (საშუალო ძებნა) t cf. ახალი HDD– ების მოცულობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა 20 GB ან მეტამდე. ყველა HDD– ები აღჭურვილია ქეშიანი ბუფერით, 2 მბ სიმძლავრით და ხშირად 8 მბ – ით, მონაცემთა დაშვების დაჩქარების მიზნით. HDD– ს სანდოობის გასაუმჯობესებლად, S.M.A.R.T. და ხარვეზების აღმოჩენის და კორექტირების სპეციალური მეთოდები.

ცხრილი 4.5 HDD მახასიათებლები
ფირმის მოდელი	E დისკი / ხელმძღვანელები, GB	Vv, rpm	ქეში ბუფერი, Mb	t შდრ. ms	ინტერფეისი
IBM DTLA-307020	20.5 2/3	7 200	-	8.5	ატა / 100
Maxtor DiamonMax80H8	81.9 4/8	5 400		9.0	ატა / 100
Seagate Barracuda 180 ST1181677LW	181.6 12/24	7 200		8.2	ულტრა 160 SCSI
Western Digital WD200BB	1/2	7 200		10.9	ატა / 100
Fujitsu AL7LX MAM 3367NP	36.7 4/8	15 000		3.5	ულტრა 320 SCSI ATA / 100

ტექნოლოგია S.M.A.R.T. შეიქმნა მყარი დისკის უდიდესი მწარმოებლების მონაწილეობით. მყარი დისკის საიმედოობის გასაანალიზებლად გამოიყენება ორი ჯგუფის პარამეტრი: დისკის ბუნებრივი დაბერების პარამეტრები და მიმდინარე პარამეტრები.

პირველი ჯგუფის პარამეტრები მოიცავს:

ოპერაციის დროს ძრავის რევოლუციების რაოდენობა;

ოპერაციის დროს წაკითხული / ჩაწერის თავების მოძრაობების რაოდენობა.

მეორე ჯგუფის პარამეტრები მოიცავს, მაგალითად, შემდეგს:

მანძილი წაკითხვის / წერის ხელმძღვანელსა და სამუშაო ზედაპირს შორის;

დისკის და მყარ დისკზე მონაცემების გაცვლის სიჩქარე;

გადაკეთებული ცუდი სექტორების რაოდენობა;

მონაცემთა ძიების სიჩქარე დისკზე.

ყველა ინფორმაცია S.M.A.R.T. ჩაწერილია სპეციალურ ტრასებზე. S.M.A.R.T. ტექნოლოგიის სამი ვერსია არსებობს (I, II, III). S.M.A.R.T. ხორციელდება III შეცდომის პროგნოზი, ხორციელდება ზედაპირის სკანირება და I, II- ის გარდა წინა ვერსიები  განსაზღვრავს და აღადგენს პრობლემურ სექტორებს. BIOS მომხმარებელს საშუალებას აძლევს გააკონტროლოს S.M.A.R.T. HDD– ის მდგომარეობის შესახებ შეტყობინებების გაცემით. ამ შემთხვევაში, MTBF მყარ დისკზე ნიშნავს დრო წარუმატებლობებს შორის, როგორც საშუალო სტატისტიკური დრო წარუმატებლობებს შორის არის 500 ათასი საათი (40 - 50 ათასი ჩართვა / გამორთვის ციკლში), რაც არის მასშტაბის ბრძანება უფრო მეტი ვიდრე სხვა კომპიუტერულ კომპონენტებს.

IBM, Fujitsu, Quantum და HDD– ს სხვა კომპანიები იყენებენ შუშის და სილიკონის ძაფებს ალუმინის ნაცვლად, რათა გაზარდონ ჩაწერის სიმკვრივე და საიმედოობა მათი უფრო დიდი სიმკვეთრისა და სიწმინდის გამო. ეს ასევე ხელს უწყობს მათი წონის შემცირებას. ასევე, მრავალი კომპანია, მაგალითად IBM, ცდილობს შეამციროს ფირფიტის ზომები (რაც უფრო მცირეა ფირფიტა, ნაკლები ვიბრაცია) შემოიღებს ახალ 27 მილიმეტრიან სტანდარტებს. კომპანიის პროგნოზით: ინფორმაციის ჩაწერის სიმკვრივის ზრდა მალე მიაღწევს 300 გბიტს კვადრატულ მეტრზე. ინჩი მაგნიტური დისკების ალტერნატივის ძიება გრძელდება. ამ სიახლეებს შორისაა ორგანული მაგნიტური ფილმები და უჯრედში დაფარული სტრუქტურები. მწარმოებლები თვლიან, რომ ახალი ტექნოლოგიები გადალახავს მაგნიტურ მედიას.

მაგნიტური დისკების ძირითადი უარყოფითი მხარეა: სუბსტრატული მასალების დაძველება, 5 წლით მომსახურების სიცოცხლის შეზღუდვა; მონაცემთა დაკარგვა შემთხვევითი ელექტრომაგნიტური ველების ზემოქმედებისაგან; დემაგნიტიზაცია შენახვის დროს; მგრძნობელობა შოკი და შერყევისკენ.

ლექცია 17: ოპტიკური დისკები

1972 წელს, ფლიპსმა აჩვენა ვიდეო გრძელი თამაში. იგი მონაცემების ჩასაწერად იყენებდა დონის პრინციპს. ეს იყო CD- და მოგვიანებით DVD- ტექნოლოგიის განვითარების დასაწყისი. პირველი სტანდარტული ოპტიკური დისკის CD-ROM, რომელიც მოიცავს CD- ზე თვითნებური ციფრული მონაცემების ჩაწერის სისტემას, შეიქმნა 1984 წელს Philips და Sony.

CD-ROM- ის მასობრივი CD-ROM ხელმისაწვდომია 1988 წლიდან, როგორც ინფორმაციის შესანახი მოწყობილობა, რომლის სიმძლავრეც 650 მბ. ეს ინფორმაცია შეესაბამება დაახლოებით 330,000 გვერდის ტექსტს ან მაღალი ხარისხის ჟღერადობის 74 წუთს. ამ დროისთვის CD-ROM- ისთვის არსებობს რამდენიმე სტანდარტი - ეს არის AAD, DDD, ADD. ამ აბრევიატურა ასოებში ასახულია დისკის შესაქმნელად გამოყენებული აუდიო სიგნალის ფორმები: პირველი - საწყისი ჩაწერის დროს, მეორე - დამუშავების და შერევის დროს, მესამე - საბოლოო სამაგისტრო სიგნალი, საიდანაც იქმნება დისკი. "A" გამოირჩევა ანალოგური ფორმით, "D" კი Digital. სამაგისტრო სიგნალი CD- სთვის ყოველთვის მხოლოდ ციფრული ფორმით გვხვდება, ასე რომ, შემოკლების მესამე ასო ყოველთვის არის "D". სიგნალის ანალოგური ფორმით ჩაწერისას და დამუშავებისას, უფრო მაღალი ჰარმონიული დაცვა ხდება, მაგრამ ხმაურის დონე იზრდება. ციფრული დამუშავებისას, უფრო მაღალი ჰარმონიები იძულებით წყვეტს შერჩევის სიხშირის ნახევარს.

CD-ROM კომპაქტური დისკების დამზადება დამზადებულია 1.2 მმ სისქით, 12 სმ გარე დიამეტრით, პოლიმერული მასალისგან 15 მმ-ის შიდა ხვრელით, რომელიც ქვედა მხარეს არის დაფარული ალუმინის შენადნობის ფილმით (ნახ. 4.7.). ეს ფილმი არის ინფორმაციის გადამზიდავი, რომელიც ჩაწერის შემდეგ იცავს ლაქის დამატებით ფენას. ზედა ფენა არაოპერაციულია, მასზე კი ეტიკეტები და წარწერებია გამოყენებული.

სურ. 4.7. ინფორმაციის ფენა CD-ROM- ზე

დისკების წარმოება ხდება რამდენიმე ეტაპზე, მათ შორის:

ჩაწერა ლაზერული სხივის ინსულტის დაწვის საშუალებით ("სერიფი", ორმო) 1.5 საათზე მეტხანს მაგისტრალურ დისკზე;

სამაგისტრო დისკიდან მყარი მეტალის მატრიცების ასლების მიღება;

სამუშაო დისკების ასლების დამზადება მატრიცებით ბეჭდვით (ბეჭდით).

ანაბეჭდის შედეგად, დისკის ზედაპირზე რჩება სპირალური ბილიკი 0.6 μm სიგანეზე დაშორებით 1.6 მმ მოქცევას ღარებით სახით 0.12 μm დგუშის სახით TPI \u003d 16,000. სიმღერა იწყება ცენტრალური ხვრელის მახლობლად და მთავრდება 5 მმ გარეთა კიდეზე. სპირალის სიგრძე 5 კილომეტრს აღწევს. CD-ROM დისკის მუშაობის პრინციპი შეიძლება გამარტივდეს ლეღვის გამოყენებით. 4.8. დისკი ბრუნავს ძრავით (D1), რომლის საკონტროლო სისტემა უზრუნველყოფს ტრასის გადაადგილების მუდმივ სიჩქარეს მკითხველთან შედარებით სპირალის ნებისმიერი შიდა ან გარე ქვანახშირზე. ამავდროულად, ხმის გამომუშავების მონაცემთა კითხვის სიჩქარე მკაცრად მუდმივია და ტოლია წამში 75 ბლოკის (150 Kb / წმ).

თითოეული ბლოკი შეიცავს 2,352 ბაიტს. აქედან 2,048 სასარგებლოა და 288 – ეა კონტროლი, რომლებიც გამოიყენება მონაცემების აღდგენისთვის („ნაკლოვანებები“ ნაკაწრების გამო, ნაგავი) მდე 1000 ბიტი სიგრძემდე, 16 სინქრონიზაციისთვის. საკონტროლო ბიტი საშუალებას გაძლევთ თავიდან აიცილოთ შეცდომები 10 -25-ის ალბათობით. პოზიციის ძრავა (D2) განკუთვნილია მოძრავი ეტლი (PC) სარკით და ფოკუსირებული ლინზით გადაადგილებისთვის სპირალური ბილიკის სასურველ მონაკვეთზე ჩაშენებული მიკროპროცესორის ინსტრუქციის შესაბამისად.

სურ. 4.8. როგორ მუშაობს CD-ROM დისკი

ნახევარგამტარული ლაზერი (PPL) ასხივებს ინფრაწითელ სხივს ტალღის სიგრძით 4-ჯერ ინსულტის სიღრმეზე. ეს სხივი გადის განცალკევების პრიზში (RP), რომელიც ასახულია სარკიდან (3). შემდეგ, ფოკუსის ლინზების საშუალებით (PL1), ის ზუსტად არის მიმართული ტრასაზე და მისგან აისახება სხვადასხვა ინტენსივობით, რაც დამოკიდებულია ინსულტის ან პლატოზე. ვინაიდან ლაზერული სხივის ტრასაზე ტრასაზე წარმოქმნილი შუქის წერტილის დიამეტრი უფრო დიდია ვიდრე ინსულტის ზომა, ნესტიანი ჩარევა წარმოიქმნება აისახება ტალღებს შორის, ხოლო სხივი აისახება ინსულტის ქვემოდან და ძირითადი ზედაპირიდან, ასახულია სხივის ინტენსივობა. ინსულტის არარსებობის შემთხვევაში, მსუბუქი ლაქა თანაბრად აისახება, ჩარევა არ ხდება, ინახება ასახული სხივის ინტენსივობა. ტრასაზე ასახული სხივი იგრძნობა ფოკუსირების ობიექტივიდან (PL1), ხოლო RP- ით და ფოკუსირების ობიექტივის საშუალებით (PL2) იგრძნობა ფოტოსენსორით (PD), რომელიც გარდაქმნის ოპტიკურ სიგნალებს ელექტრულებად. PD- დან აღებული ელექტრო სიგნალი CD- ში ინსულტის ნახვისას აღებულია ლოგიკური ერთეულის სახით. ელექტრული სიგნალები შემდეგ გადაეცემა ხმის ბარათს ან RAM- ს. ხმის ბარათზე (ბარათზე) გადატანისას ციფრული თანმიმდევრობა გარდაიქმნება ანალოგურ სიგნალად, გაძლიერდება და მათი მოსმენა შესაძლებელია ყურსასმენის ან დინამიკის საშუალებით.

თუ დისკიდან მიღებული სიგნალები არის კომპიუტერისთვის ციფრული მონაცემების მასივები, მაშინ ისინი პარალელურად ბინარულ კოდებად გარდაიქმნება ჩაშენებული მიკროპროცესორის საშუალებით, რის შემდეგაც შესაძლებელია მათი გადატანა RAM კომპიუტერის სეგმენტებში. სინქრონული ხმის ბარათზე გადაცემული ხმოვანი ჩანაწერებისგან განსხვავებით, CD– დან ციფრული მონაცემების წაკითხვა შესაძლებელია RAM– ში, გაზრდილი სიჩქარით 4, 6, 8, 10. წამყვანი და CD-ROM, რომელსაც აქვს ასეთი სიჩქარე, ეწოდება 4-10 სიჩქარეს. ისინი კითხულობენ მონაცემებს და გადასცემენ მას სისტემურ ავტობუსში სიჩქარით 600, 900, 1200, 1500 Kb / წმ და აქვთ საუკეთესო საშუალო დაშვების დრო დისკის ბლოკებში დაახლოებით 100 ms. 5,000-6,000 rpm– ზე მაღალი სიჩქარით საიმედო კითხვა თითქმის შეუძლებელი ხდება, ამიტომ, 12 – სიჩქარიანი CD-ROM– ის უახლესი მოდელები და მონაცემების კითხვის დროს CAV რეჟიმში (მუდმივი კუთხის სიჩქარე) მუშაობენ, დისკი ბრუნავს მაქსიმალური სიჩქარით. ამ რეჟიმში, დისკიდან მონაცემების სიჩქარე მერყეობს ხელმძღვანელის მდგომარეობიდან გამომდინარე, იზრდება დისკის დასაწყისიდან ბოლომდე. პასპორტში მითითებული სიჩქარე (მაგალითად, 24x) მიიღწევა მხოლოდ დისკის გარე ნაწილებზე, ხოლო შიგნიდან იგი ვარდება დაახლოებით 1200-1500 Kb / წმ. 20 და 24 სიჩქარით მამოძრავებლებში სიჩქარე დამოკიდებულია CD– ით კითხვის ადგილზე და მათი საშუალო სიჩქარე შეესაბამება დაახლოებით X14 – ს, BIOS რეჟიმში PIO-4 მხარდაჭერით.

3.1. გადაწერილი ოპტიკური დისკები

CD-ROM- ის გარდა, CD-R (ჩაწერა - ჩაწერა) და CD-RW (ReWritable - გადაწერილი) სტანდარტები უფრო ფართო პროგრამას პოულობენ. CD-R- ის ერთჯერადი ჩაწერისთვის გამოიყენება ე.წ. "დისკები", რომლებიც ჩვეულებრივი CDა, რომელშიც ამრეკლავი ფენა მზადდება, ძირითადად, ოქროს ან ვერცხლის ფილმი. მასსა და პოლიკარბონატულ ბაზას შორის არის ორგანული მასალის ჩაწერის ფენა (საღებავი), რომელიც თბება, როდესაც თბება. ჩაწერის პროცესის დროს, ლაზერის სხივი ათბობს ფენის შერჩეულ წერტილებს, რომლებიც ბნელდება და წყვეტენ სინათლის გადაცემას ამრეკლავ ფენაში, ქმნიან "სრიფების" მსგავსი ტერიტორიების შექმნას.

CD-RW გადაწერილ დისკებს აქვთ შვიდი ფენის სტრუქტურა, რომელთაგან განსხვავდება cD-Rრომელიც შეიცავს ხუთ ფენას, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 4.9. CD-RW იყენებს მეტალ – პლასტმასის შუალედურ ფენას, რომელიც ცვლის მისი ფაზის მდგომარეობას ამორფულიდან კრისტალურამდე და პირიქით, სხივის გავლენის ქვეშ. შედეგად, ფენის გამჭვირვალეობა იცვლება. სახელმწიფოებრივი ცვლილებების ფიქსაცია ხდება იმის გამო, რომ ჩაწერის ფენის მასალა, როდესაც გაცხელდება კრიტიკულ ტემპერატურაზე მაღლა, გადის ამორფულ მდგომარეობაში და რჩება მასში გაციების შემდეგ, ხოლო როდესაც თბება ტემპერატურაზე ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, იგი აღადგენს კრისტალურ მდგომარეობას. ასეთ დისკებს შეუძლიათ გაუძლოს ათასობით ათეულობით ათასობით გადაწერა ციკლს. ამასთან, მათი რეფლექტორულობა მნიშვნელოვნად დაბალია ვიდრე ერთჯერადი CD– ები, რაც მათ რთულ კითხვას აყენებს ჩვეულებრივი დისკებში. CD-RW- ის წასაკითხად, საჭიროა დრაივი, რომელსაც აქვს ავტომატური მომატება კონტროლი ფოტოდეტექტორი (Auto Gain Control), თუმცა ზოგიერთ ჩვეულებრივი CD-ROM დრაივი და საშინაო მოთამაშეებს შეუძლიათ წაიკითხონ ისინი რეგულარული დისკები. დისკის წაკითხვის უნარს CD-RW ეწოდება Multiread.

გადაწერილი დისკი შეიძლება ჰქონდეს იგივე სტრუქტურა და ფაილური სისტემა, როგორც CD-R, ან მასზე სპეციალური ორგანიზება შეიძლება ფაილური სისტემა  UDF, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დინამიურად შექმნათ და გაანადგუროთ ინდივიდუალური ფაილები დისკზე.

,

სურათი 4.9. CD-R და CD-RW ჩაწერის სტრუქტურა

3.2. ციფრული უნივერსალური დისკი

DVD– ს სტანდარტი შემუშავდა 1995 წელს, ერთობლივად რამდენიმე კომპანიის მიერ (Hitachi, JVC, Philips და ა.შ.). არამარტო ვიდეო, არამედ აუდიო და სხვა მონაცემები შეიძლება ჩაწერონ DVD– ებზე, ამიტომ იგი უფრო ხშირად გამოიყენება როგორც ციფრული უნივერსალური დისკი (Versatile). DVD და CD– ებს შორის მთავარი განსხვავებაა ინფორმაციის ოდენობა. DVD ტევადობა რამდენიმე გზით გაიზარდა:

პირველ რიგში, უფრო მოკლე ტალღის სიგრძის ლაზერი გამოიყენება DVD– ების დასაკითხად, ვიდრე CD– ების წასაკითხად, რამაც მნიშვნელოვნად გაზარდა ჩაწერის სიმკვრივე;

მეორეც, სტანდარტი ითვალისწინებს ორ ფენად დისკებს, რომლებზეც მონაცემები ერთ მხარეს იწერება ორ ფენაში. ამ შემთხვევაში, ერთი ფენა არის translucent, რომელიც საშუალებას აძლევს წაიკითხოს პირველი ფენის მეშვეობით.

ჩაწერის სიმკვრივის გაზრდით და წაკითხვის ლაზერის ტალღის სიგრძის შემცირებით, შეიცვალა დამცავი პლასტიკური ფენის სისქეზე მოთხოვნა; DVD-ROM– ებისთვის, იგი მხოლოდ 0,6 მმ – ს შეადგენს, განსხვავებით CD – ROM– ში გამოყენებული 1.2 მმ – ისგან. ამასთან, დისკის ჩვეულებრივი განზომილებების შესანარჩუნებლად და DVD-ROM დისკების ზედმეტი მყიფეობის თავიდან ასაცილებლად, ისინი ორივე მხარეს ივსება პლასტმასის საშუალებით, ისე, რომ დისკის საბოლოო სისქე იგივეა, რაც 1.2 მმ. ამან შესაძლებელი გახადა DVD- ების ორივე მხარეს მონაცემების ჩაწერა და ამით მათი მოცულობის გაორმაგება. ძირითადი ტიპები DVD დისკი  შემდეგი:

DVD-5 (4.7 GB) მონაცემთა ჩაწერით ერთ ფენაში ერთ მხარეს;

DVD-9 (8.5 GB) მონაცემებით ჩაწერა ერთ ფენაში ორ ფენაში;

DVD-10 (9.4 GB) მონაცემებით ჩაწერა ორი მხრიდან ერთ ფენაზე;

DVD-14 (13.24 GB) მონაცემებით ჩაწერა ორ ფენაში, ერთ მხარეს, ერთი ფენა მეორეზე;

DVD-18 (17 GB) მონაცემებით ჩაწერა ორი მხრიდან ორ ფენაში.

Samsung ოპტიკური დისკების მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში. 4.6.

ვინაიდან DVD-ROM ხშირად გამოიყენება გრაფიკის, მულტიმედიისა და ვიდეოების ყურების გადასაცემად, სურათების მაღალი ხარისხის რეპროდუქციისთვის (720x576 პიქსელი, რომლის ფერის სიღრმე 24 ბიტია. ევროპულ PAL სტანდარტში) საჭიროა მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე 30 მბ / წმ, ხოლო ფილმის სანახავად გჭირდებათ დისკის მოცულობა. 100 გბ მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის (V ol) მოთხოვნების შესამცირებლად და მონაცემთა მოცულობის გაზრდის მიზნით, გამოიყენება MPEG-2 შეკუმშვის ალგორითმი. ეს საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ მონაცემთა მაჩვენებელი 3 - 4 Mb / წმ. შეკუმშვისას, ის იშლება, რომ ზედმეტი ინფორმაციის 97% შეამციროს, სურათის ხარისხზე პრაქტიკულად არ ზიანი მიაყენოს. იმისათვის, რომ წაიკითხოს მონაცემები DVD-ROM– დან, უნდა გაშიფრული იყოს, ე.ი. შეკუმშვის დროს წაშლილი ზედმეტი ინფორმაციის აღდგენა. ეს შეიძლება გაკეთდეს პროგრამულად, სპეციალიზირებული აპარატურის გამოყენების გარეშე, ან აპარატურა DVD დეკოდირის გამოყენებით.

DVD-ROM- ებისთვის, ისევე როგორც CD-ROM- ებისთვის, არსებობს გადაწერის ფორმატები - ეს არის DVD-RAM და DVD + RW, რომელთა სიმძლავრეა მაქსიმუმ 2.6 GB და 3 GB, შესაბამისად, მაგრამ ორივე ფორმატი ერთმანეთთან შეუთავსებელია. დუბლირების პრინციპი იგივეა, რაც CD ტექნოლოგია, მაგრამ ჩაწერა ხდება ფენებად და დისკზე სიმკვრივე უფრო მაღალია.

ამჟამად, რამდენიმე ინტერფეისი გამოიყენება CD და DVD დისკებისთვის, ეს არის EIDE, ATAPI, SCSI და USB.

ცხრილი 4.6. ოპტიკური დისკების მახასიათებლები
პარამეტრები	CD-RW (SW-208)	DVD-ROM (SD-612)
CD ჩაწერის სიჩქარე (Kb / s)	1200 (8x)	-
CD გადაწერის სიჩქარე (Kb / s)	600 (4x)	-
CD წაკითხვის სიჩქარე (Kb / s)	4800 (32x)	6000 (40x)
DVD წაკითხვის სიჩქარე (Kb / s)	-	16200 (12x)
ინტერფეისი	ედი	ედი
ბუფერის ზომა (კბ)
აუდიო გამომავალი სიმძლავრე (W)	0,7	0,7
CD-R ჩაწერა 650 (Mb)	+	-
დაწვა CD-RW 700/650/550 (Mb)	+	-

3.3. შემდეგი თაობის ოპტიკური დისკები

ახალი თაობის დისკებში, ეგრეთ წოდებულ ფლუორესცენტურ დისკებზე (FM დისკებზე), გამოიყენება "ფოტოქრომიზმის" პრინციპი. ეს ფენომენი ვლინდება ორგანულ მასალაში, რომელიც შეიცავს ფოტოქრომატულ ნაწილაკებს, რომლებიც გარკვეული ტალღის სიგრძის ლაზერული სხივის გავლენის შედეგად ასხივებენ ფლუორესცენტურ ბზინვარებას. თავდაპირველად, ფოტოქრომს არ აქვს ფლუორესცენტური თვისებები. ჩანაწერი ხორციელდება მაღალი სიმძლავრის ლაზერის ზემოქმედების ქვეშ იმ ადგილებში, სადაც ინიშნება ფოტოქიმიური რეაქცია, რის შედეგადაც იწყება ფლუორესცენტური თვისებები. ფოტოქრომიული ნაწილაკების კითხვისას დასხივებული ლაზერის ადგილებში, ისინი კვლავ აღელვებენ ქვედა სიმძლავრის ლაზერს და იწყებენ ფლუორესს. ეს სიკაშკაშე გამოვლენილია ფოტოდიექტორის მიერ და აღებულია, როგორც მნიშვნელობა "1". FM- დისკის თვისება აისახება დისკის მახასიათებლებზე:

ფენა, გამჭვირვალეობა და ერთიანობა;

სიგნალის დაბალი დაკარგვა რამდენიმე ფენის გავლისას;

ელემენტების ფლუორესცური სიკაშკაშე "გამჭვირვალეა" დისკის ყველა ფენისთვის;

ნაკლები მგრძნობელობა ვიდრე CD / DVD მკითხველთა სხვადასხვა უარყოფითი მხარეების მიმართ;

ფლუორესცენტი ნებისმიერი ფენისგან არ არის თანმიმდევრული; ჩარევა, რომელიც CD / DVD ტექნოლოგიებში გვხვდება, გამორიცხულია;

ფლუორესცენტური ტექნოლოგია თავსებადია CD და DVD მონაცემთა განაწილების ფორმატებთან თითოეულ ფენაზე.

შედარებითი მახასიათებლები  ფლუორესცენტური დისკის 50 GB წარმოდგენილია ჩანართში. 4.7.

მაგიდიდან. გრაფიკი 4.7 გვიჩვენებს, რომ FM დისკი საშუალებას გაძლევთ შეინახოთ და გამოიყენოთ უფრო მეტი მონაცემები ვიდრე CD ან DVD, და შესაძლოა ახლო მომავალში FM დისკების შეცვლა მოხდეს სხვა ოპტიკურ დისკებზე.

ლექცია 17: მიკროპროცესორული ავტობუსები: სისტემები და გაცვლის ციკლები

ყველაზე მნიშვნელოვანი, რაც მიკროპროცესორული სისტემების შემქმნელმა უნდა იცოდეს, არის ასეთი სისტემების ავტობუსებზე ინფორმაციის გაცვლის ორგანიზების პრინციპები. ამის გარეშე შეუძლებელია სისტემის აპარატის განვითარება, ხოლო აპარატურის გარეშე, არცერთი პროგრამა არ იმუშავებს.

პირველი მიკროპროცესორების გამოჩენიდან 30 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, შემუშავდა გაცვლის გარკვეული წესები, რასაც ახალი მიკროპროცესორული სისტემების შემქმნელები მოსდევს. ეს წესები არც თუ ისე რთულია, მაგრამ აუცილებელია მათი ცოდნა და მკაცრად დაცვა წარმატებული მუშაობისთვის. როგორც პრაქტიკამ აჩვენა, ავტობუსის გაცვლის პრინციპები ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე კონკრეტული მიკროპროცესორების თვისებები. სტანდარტული სისტემის ხერხემალი ცხოვრობს გაცილებით დიდხანს, ვიდრე კონკრეტული პროცესორი. ახალი პროცესორების შემქმნელები ხელმძღვანელობენ გზატკეცილის არსებული სტანდარტებით. უფრო მეტიც, სრულიად განსხვავებული პროცესორებზე დაფუძნებული ზოგიერთი სისტემა იყენებს იმავე სისტემის ხერხემალს. ანუ ავტომაგისტრალი წარმოადგენს მიკროპროცესორულ სისტემებში სისტემის ფორმირების ყველაზე მნიშვნელოვან ფაქტორს.

ინფორმაციის გაცვლა მიკროპროცესორულ სისტემებში ხდება ინფორმაციის გაცვლის ციკლებში. ინფორმაციის გაცვლის ციკლი იგულისხმება დროის ინტერვალი, რომლის დროსაც ხდება ერთი ელემენტარული გაცვლის ოპერაცია ავტობუსში. მაგალითად, მონაცემთა კოდის გადატანა პროცესორიდან მეხსიერებამდე ან მონაცემთა კოდის გაგზავნა I / O მოწყობილობიდან პროცესორზე. ამავე ციკლის განმავლობაში შეიძლება რამდენიმე მონაცემთა კოდი გადავიდეს, თუნდაც მონაცემთა მთლიანი მასივი, მაგრამ ეს ნაკლებად ხშირია.

ინფორმაციის გაცვლის ციკლები იყოფა ორ მთავარ ტიპად:

· ჩაწერის (გამომავალი) ციკლი, რომელშიც პროცესორი წერს (გამოყვანის) ინფორმაციას;

· წაკითხვის (შეყვანის) ციკლი, რომელშიც პროცესორი კითხულობს (შედის) ინფორმაციას.

ზოგიერთ მიკროპროცესორულ სისტემაში ასევე არის წაკითხვის შეცვლა-ჩაწერის ან შეყვანა-პაუზის გამოშვების ციკლი. ამ ციკლებში, პროცესორი პირველ რიგში კითხულობს ინფორმაციას მეხსიერებიდან ან I / O მოწყობილობიდან, შემდეგ კი რატომღაც გარდაქმნის მას და წერს მას იმავე მისამართზე. მაგალითად, პროცესორს შეუძლია წაიკითხოს კოდი მეხსიერების ადგილმდებარეობიდან, გაზარდოს იგი ერთით და დააბრუნოს იგი იმავე მეხსიერების ადგილას. ამ ტიპის ციკლის არსებობა ან არარსებობა დაკავშირებულია გამოყენებული პროცესორის მახასიათებლებთან.

სპეციალურ ადგილს იკავებენ უშუალო მეხსიერების დაშვების ციკლები (თუ DAP რეჟიმში არის გათვალისწინებული სისტემაში) და შეწყვეტეთ მოთხოვნის და უზრუნველყოფის ციკლებს (თუ სისტემაში შეფერხებებია). როდესაც მომავალში ვისაუბრებთ ასეთ ციკლებზე, ეს კონკრეტულად იქნება გათვალისწინებული.

ყოველი ციკლის განმავლობაში, მოწყობილობები ინფორმაციის გაცვლაში, ინფორმაციის გადასაჭრელად და საკონტროლო სიგნალებზე გადასცემენ ერთმანეთს მკაცრად დადგენილ წესრიგში, ან, როგორც ამბობენ, მიღებული ინფორმაციის გაცვლის ოქმის შესაბამისად.

გაცვლითი ციკლის ხანგრძლივობა შეიძლება იყოს მუდმივი ან ცვალებადი, მაგრამ ის ყოველთვის მოიცავს სისტემის საათის სიგნალის რამდენიმე პერიოდს. ანუ იდეალურ შემთხვევაშიც კი, პროცესორის მიერ ინფორმაციის კითხვის სიხშირე და ინფორმაციის ჩაწერის სიხშირე რამდენჯერმე ნაკლებია სისტემის საათის სიხშირეზე.

სისტემის მეხსიერებიდან ბრძანების კოდების კითხვა ასევე ხდება წაკითხვის ციკლის გამოყენებით. ამრიგად, ერთჯერადი ავტობუსის არქიტექტურის შემთხვევაში, სისტემურ ავტობუსში ალტერნატიული მონაცემების ალტერნატიული მონაცემების გაგზავნის (წაკითხვისა და წერის) ციკლები, მაგრამ გაცვლითი ოქმები უცვლელი რჩება იმისდა მიუხედავად, გადაცემულია მონაცემები ან ბრძანებები. ორ ავტობუსიანი არქიტექტურის შემთხვევაში, ბრძანებების წაკითხვის ციკლები და მონაცემების წერის ან წაკითხვის ციკლები გამოყოფილია სხვადასხვა ავტობუსზე და შეიძლება შესრულდეს ერთდროულად.

მყარი დისკი (HDD, მყარი დისკები, მყარი დისკის დრაივი - HDD) არის მოწყობილობები, რომლებიც განკუთვნილია ინფორმაციის გრძელვადიანი შენახვისთვის. როგორც მყარი დისკი, ვინჩესტერის დისკები ფართოდ გამოიყენება კომპიუტერებში. ტერმინი "ვინჩესტერი" არის პირველი 16 Kbyte მყარი დისკის მოდელის ჟარგონის სახელი (IBM, 1973), რომელსაც ჰქონდა 30 ბილიკი 30 სექტორისგან, რაც შემთხვევით დაემთხვა ცნობილი ვინჩესტერის სანადირო თოფის 30/30 კალიბრს. ამ დისკებში, ერთი ან რამდენიმე მყარი დისკი, რომელიც დამზადებულია ალუმინის ან კერამიკული შენადნებისაგან და დაფარულია ფეროშენადნობებით, მაგნიტური წაკითხვის-ჩაწერის თავების ბლოკთან ერთად მოთავსებულია ჰერმეტულად დალუქულ შიგთავსში. დისკების ქვეშ არის ძრავა, რომელიც უზრუნველყოფს დისკების ბრუნვას, ხოლო მარცხენა და მარჯვენა მხარეს არის მბრუნავი პოზიციონერი როკერის საშუალებით, რომელიც აკონტროლებს მაგნიტური თავების მოძრაობას სპირალურ რკალში, სასურველ ცილინდრზე დამონტაჟებისთვის. მყარი დისკის სიმძლავრე, მაგნიტოროზული ხელმძღვანელების მიერ შესრულებული უკიდურესად მჭიდრო ჩაწერის გამო, ასეთ ჰერმეტულ სტრუქტურებში აღწევს რამდენიმე ათეულ გიგაბაიტს; მათი სიჩქარე ასევე ძალიან მაღალია: დაშვების დრო 5 ms, გადაცემის (დაშვების სიჩქარე) მდე 6 GB / წმ. Magnetoresistive ტექნოლოგიები უზრუნველყოფს ჩაწერის ძალიან მაღალ სიმკვრივეს, საშუალებას გაძლევთ განათავსოთ 2-3 GB მონაცემები ერთ ფირფიტაზე (დისკზე). გიგანტური მაგნიტოროზული ეფექტის მქონე თავების გამოჩენა (GMR - გიგანტური მაგნიტური წინააღმდეგობა) კიდევ უფრო გაზარდა ჩაწერის სიმკვრივე - ერთი ფირფიტის შესაძლო ტევადობა გაიზარდა 6.4 GB- მდე.

HDD– ები ძალიან მრავალფეროვანია. დისკის დიამეტრი ყველაზე ხშირად 3.5 დიუმია (89 მმ). ყველაზე გავრცელებული დისკის შიგთავსის სიმაღლე: 25 მმ დესკტოპისთვის, სერვერებისთვის 41 მმ, ლაპტოპებისთვის 12 მმ და სხვ. გარე დისკის ტრასები უფრო გრძელია, ვიდრე შიდა. ამიტომ თანამედროვე მყარი დისკები იყენებენ ზონის ჩაწერის მეთოდს. ამ შემთხვევაში, მთელი დისკის სივრცე დაყოფილია რამდენიმე ზონად, ხოლო უფრო მეტი მონაცემი მოთავსებულია სექტორების გარე ზონებში, ვიდრე შიდა. კერძოდ, ამან შესაძლებელი გახადა მყარი დისკის ტევადობის გაზრდა დაახლოებით 30% -ით.

NMR- ის გამოჩენა ამოღებული საფარით არის ნაჩვენები ნახ. .

სურ. __. მყარი დისკი  საფარი ამოღებულია

მონაცემთა გაცვლის ორი ძირითადი რეჟიმი არსებობს: HDD და OP:

დაპროგრამებული შეყვანა / გამოყვანა (PIO - პროგრამირებადი შეყვანა – გამომავალი);

პირდაპირი მეხსიერების წვდომა (DMA - პირდაპირი მეხსიერების დაშვება).

პიო  - ეს არის რეჟიმი, რომელშიც მონაცემები გადადის პერიფერულ მოწყობილობას (მყარ დისკს) და RAM- ს, ცენტრალური პროცესორის მონაწილეობით. ყველაზე სწრაფი PIO უზრუნველყოფს 16.6 MB / s. PIO რეჟიმში იშვიათად გამოიყენება თანამედროვე კომპიუტერებში, რადგან პროცესორი მძიმედ იტვირთება.

DMA  - ეს არის რეჟიმი, რომელშიც მყარი დისკი უშუალოდ RAM- სთან კომუნიკაციას ახდენს ცენტრალური პროცესორის მონაწილეობის გარეშე, ჩაივლის ავტობუსის კონტროლს. ტრანსფერი - 66 მბ-მდე.

ინტერფეისებით (პერიფერიულ ავტობუსებზე), SCSI– ს შეუძლია მიაღწიოს უფრო მაღალი გადაცემის სიჩქარეს 80 მბ / წმ, ხოლო 15 – მდე დრაივი შეიძლება დაკავშირებული იყოს ერთ ინტერფეისერულ კონტროლერთან. ტექნოლოგია, რომელიც იყენებს ოპტიკურ-ბოჭკოვანი საკომუნიკაციო არხებს SCSI მყარ დისკზე, უზრუნველყოფს 200 მბ / წმ გადაცემას და 256 მოწყობილობასთან დაკავშირების შესაძლებლობას (იგი, რა თქმა უნდა, გამოიყენება არა კომპიუტერში, არამედ დიდ სისტემებში და დისკის მასივებში - RAID).

დისკზე ინფორმაციის დაშვების დრო პირდაპირ კავშირშია დისკების ბრუნვის სიჩქარესთან. IDE ინტერფეისის სტანდარტული როტაციის სიჩქარეა 3600, 4500, 5400 და 7200 rpm; SCSI იყენებს 10,000 – მდე სიჩქარეს და 12000 – მდე წუთის განმავლობაში. 10,000 rpm– ზე სიჩქარით, დაშვების საშუალო დროა 5,5 ms. პროცესორისა და მყარ დისკზე მონაცემების გაცვლის სიჩქარის გაზრდის მიზნით, ქეში უნდა იყოს ქეშებული. დისკებისთვის ქეშ მეხსიერებას იგივე ფუნქციონირება აქვს, როგორც ქეში ძირითადი მეხსიერებისთვის, ანუ ის ემსახურება მაღალსიჩქარიან ბუფერას დისკზე წაკითხული ან წერილობითი ინფორმაციის მოკლევადიანი შენახვისთვის. ქეში მეხსიერების ჩასმა შესაძლებელია დისკში, ან მისი შექმნა შესაძლებელია პროგრამულად (მაგალითად, Microsoft Smartdrive დრაივერის მიერ) RAM- ში. დისკის ქეშის მოცულობა ჩვეულებრივ 2 მბ-ს შეადგენს, ხოლო პროცესორის ქეში მონაცემთა გაცვლის კურსი 100 მბ / წმ-ს აღწევს.

იმისთვის რომ წამოიწყონ მაგნიტური გადამზიდავი  დისკის სტრუქტურა, რომელიც მოიცავს ბილიკებს და სექტორებს, მასზე უნდა შესრულდეს პროცედურა, რომელსაც ეწოდება ფიზიკური ან დაბალი დონის გაფორმებით. ამ პროცედურის განმავლობაში, მაკონტროლებელი წერს სერვისულ ინფორმაციას მედიას, რომელიც განსაზღვრავს დისკის ცილინდრების განლაგებას სექტორებად და აფასებს მათ. დაბალი დონის გაფორმებით ასევე ითვალისწინებს დეფექტური სექტორების აღნიშვნა, რათა თავიდან იქნას აცილებული მათზე წვდომა დისკის მუშაობის დროს.

PC– ს ჩვეულებრივ აქვს ერთი, ნაკლებად ხშირად რამდენიმე მყარი დისკი. თუმცა, პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით, ერთი ფიზიკური დისკი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე "ლოგიკურ" დისკზე; ამით რამდენიმე ნდდ-ს სიმულაცია ერთ დისკზე.

თანამედროვე დისკების უმეტესობას აქვს საკუთარი ქეში მეხსიერება 2-დან 8 მბ სიმძლავრით.

გარეგანიHDD  ეკუთვნის პორტატული კატეგორიის კატეგორიას.

ბოლო დროს, პორტატული დისკები (მათ ასევე უწოდებენ გარე, მობილური, მოსახსნელი და მათი პორტატული ვარიანტები - ჯიბე - ჯიბის HDD) გავრცელებულია. პორტატული მყარი დისკები იკვებება ან კლავიატურიდან ან USB ავტობუსის საშუალებით (შესაძლებელია ვარიანტი PS / 2 პორტის საშუალებით).

პორტატული მყარი დისკები  ძალიან მრავალფეროვანია: ჩვეულებრივი HDD- დან ცალკეულ შემთხვევებში მყარი მდგომარეობის მყარი მზარდი დისკები. ფორმის ფაქტორი უფრო ხშირად - 2.5 ინჩი, ტევადობა 1-60 GB.

ოპტიკური დისკები CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW და DVD-RAM ასევე საშუალებას გაძლევთ გადაიტანოთ დიდი რაოდენობით მონაცემები ერთი კომპიუტერიდან მეორეზე. მათი მედია უზრუნველყოფს დიდი რაოდენობით მონაცემების გადაცემას ერთი კომპიუტერიდან მეორეზე. გარდა ამისა, შედარებით მაღალი ხარისხის გამო, ამ დისკების გამოყენება შეიძლება იგივე მიზნებისათვის, როგორც ჩვეულებრივი სტაციონარული მყარი დისკები. ასეთი მოწყობილობები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინფორმაციის სარეზერვო ამოცანების გადასაჭრელად.

ზოგჯერ HDD- ებს, რომლებიც მოსახსნელი დისკის პაკეტებითა და Zip- ის ტიპის HDD- ით არიან, ეწოდება Bernoulli დისკებს, რადგან ამ დისკებში მაგნიტურ თავსა და გადამზიდავს შორის არსებული უფსკრული მინიმუმამდე შემცირებისა და კონტროლისთვის - მაგნიტური დისკი  - ბერნულის კანონი გამოიყენება: სითხის ან გაზის ნაკადის შედეგად შექმნილი სხეულის ზედაპირზე ზეწოლა დამოკიდებულია ამ დინების სიჩქარეზე და ამ სიჩქარის მატებასთან ერთად მცირდება. მაგნიტური თავები მოთავსებულია ელასტიური დისკების ზედაპირის ზემოთ: როდესაც დისკები სტაციონარულია, ისინი ოდნავ იჭრებიან და თავიანთი წონის გავლენის ქვეშ ხელმძღვანელებიდან გადადიან და, როდესაც დისკები შექმნილ ვაკუუმზე გავლენის ქვეშ სწრაფად ბრუნდებიან, მათ იზიდავს თავები თითქმის მჭიდროდ, მაგრამ მათთან შეხების გარეშე. ეს უზრუნველყოფს ხელმძღვანელის მაგნიტური ნაკადის მინიმალურ დისპერსიას და საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ ინფორმაციაზე ჩაწერის სიმკვრივე დისკზე.