Dane na talerzu

Patrząc na sklepowe półki z dyskami twardymi, można dojść do wniosku, że każdy napęd jest taki sam. To jednak tylko pozory - pod "maską" kryją się różnorodne patenty, decydujące o szybkości i niezawodności urządzenia.

Pierwszy dysk twardy powstał ponad 40 lat temu. Urządzenie wielkości sporej szafy i wadze bliskiej jednej tony pozornie w niczym nie przypomina dzisiejszych napędów. Gdyby jednak zajrzeć do wnętrza takiego giganta… Znaleźlibyśmy tam obracające się talerze o średnicy ponad pół metra, pokryte warstwą ferromagnetyczną. Do tego ogromne głowice odczytująco-zapisujące umieszczone po obu stronach każdego z talerzy. Rozmiary i nietypowe jak na dzisiejsze wyobrażenia układy sterujące były inne niż w znanych nam dyskach, ale główne rozwiązania konstrukcyjne są bardzo podobne do stosowanych obecnie.

Zapis danych w tym „prehistorycznym” urządzeniu wykorzystywał pole elektromagnetyczne wytwarzane przez przepływający w uzwojeniach głowic prąd. Pole ustawiało odpowiednio domeny magnetyczne z wybranych obszarów nośnika. Z kolei odczyt informacji odbywał się dzięki indukowanemu w głowicach napięciu elektrycznemu. Zjawisko generowania prądu ma miejsce podczas przemieszczania się pod głowicą namagnesowanego wcześniej podłoża. Podstawowa zasada działania HDD nie zmieniła się więc przez ostatnie kilkadziesiąt lat.

Brzmi to dość nieprawdopodobnie, ale przez te wszystkie lata udoskonalania dyskowych pamięci magnetycznych mieliśmy do czynienia jedynie z… miniaturyzacją. Pomniejszmy elementy, wykonajmy je z lżejszych materiałów o lepszych właściwościach magnetycznych i proszę – mamy współczesne dyski twarde.

Na stole w kuchni

Oprócz obudowy talerze są największym elementem użytym do budowy każdego dysku twardego. One też decydują o wymiarach całego urządzenia. Jeszcze całkiem niedawno spotkać można było napędy z talerzami o średnicy 5,25 cala, teraz standardem jest 3,5 lub (m.in. w komputerach przenośnych) 2,5 cala. W cyfrowych aparatach fotograficznych wykorzystuje się też miniaturki o jednocalowych talerzach – dyski IBM Microdrive – a do notebooków podłączyć można 1,8-calowe dyski PCMCIA firmy Toshiba, mieszczące do 10 GB danych.

Materiał, z którego wytwarzane są talerze, też nie wytrzymał próby czasu. Aluminium i jego stopy z magnezem, bo takich metali używano przez wiele lat, nie zapewniały już wymaganej gładkości powierzchni. Przestały też wystarczać specjalne powłoki z fosforku niklu. Sięgnięto zatem po… szkło.

Gładkość jego powierzchni okazała się doskonała, a wytrzymałość na wstrząsy wbrew pozorom wcale nie należy do najgorszych. Wyniki wielu badań wykazują, że dyski ze szklanymi talerzami wytrzymują wstrząsy większe niż ich poprzednicy.

Szklane podłoże oraz technologia umożliwiająca zastąpienie klasycznych, bardzo cienkich warstw magnetycznych specjalnymi powłokami z tzw. sprzężeniem antyferromagnetycznym (dwie warstwy ferromagnetyka oddzielone warstwą rutenu o grubości pojedynczych atomów) pozwoliły na znaczne zwiększanie gęstości upakowania danych – co wyraźnie widać w najnowszych konstrukcjach dysków. Dzięki większej ilości informacji zapisywanych na jednym talerzu pojemność „twardziela” rośnie bez jakichś istotnych zmian w kosztach produkcji. Wysoka gęstość zapisu sprzyja też znacznej poprawie szybkości pracy napędu. Oznacza to, że znacznie lepiej jest kupić model mieszczący 40 GB na jednym talerzu niż inny, starszy o takiej samej pojemności całkowitej, ale rozłożonej na dwa talerze (20 GB/talerz). Co więcej, nawet w przypadku gdy talerze tego pierwszego dysku kręcą się wolniej, to zarówno bezawaryjność, jak i wydajność będą wyższe.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.