Twardziel od środka

Cichą pracę dysków twardych i ich dużą niezawodność zawdzięczamy licznym technologiom opracowanym w laboratoriach producentów

Efektem dynamicznie rozwijającej się technologii produkcji dysków twardych są urządzenia o pojemności 250 GB i więcej, charakteryzujące się prędkością transmisji danych rzędu 60 MB/s. „Twardziele” są jednymi z najbardziej precyzyjnie wykonanych podzespołów komputerowych. Nad talerzami magnetycznymi, kręcącymi się z prędkością tysięcy obrotów na minutę, w mikroskopijnej odległości zawieszone są ruchome głowice, odczytujące zapisane na powierzchni talerzy dane. Co więcej, w ciągu kilkunastu milisekund mogą one odnaleźć i odczytać pliki zapisane w dowolnym miejscu na dysku. Tego typu charakter pracy wymaga skonstruowania mechanizmów już nie o zegarmistrzowskiej, ale mikroskopowej dokładności. Precyzja wykonania elementów musi dodatkowo zagwarantować bezawaryjną pracę dysku co najmniej przez kilka lat.

Jeszcze większa wydajność

Prędkość transmisji danych z dysku twardego zależy nie tyle od jego elektroniki, ale od pracy elementów mechanicznych. Bardzo duże znaczenie mają prędkość pozycjonowania głowicy nad ścieżką z danymi oraz szybkość obrotowa talerzy. Dlatego też im szybciej głowica będzie w stanie odnaleźć żądany sektor, tym lepszą wydajność będzie miał dysk twardy. Nie ma się zatem co dziwić, że udoskonalanie działania elementów mechanicznych jest warunkiem dalszego rozwoju „twardzieli”. Nawet zwiększanie gęstości zapisu danych na talerzach wymusza stosowanie coraz mniejszych głowic odczytujących, co jest jednoznaczne z jeszcze większym stopniem miniaturyzacji niektórych elementów mechanicznych w dyskach twardych.

Oczywiście gęstość zapisu nie jest bez znaczenia. Upakowanie danych na coraz to mniejszych powierzchniach pozwala na zwiększanie prędkości ich transmisji. Głowica z danego obszaru może odczytać w tej samej jednostce czasu więcej informacji, przy założeniu, że talerze kręcą się z identyczną szybkością (np. 7200 obr./min). Obecnie sprzedawane są dyski twarde, w których na jednym talerzu mieści się 80 lub 100 GB danych. Można się jednak spodziewać, że wkrótce gęstość ta ulegnie zwiększeniu.

Należąca do korporacji Maxtor firma MMC Technology zaprezentowała niedawno nowy proces produkcji dysków twardych z zapisem prostopadłym (PMR – Perpendicular Medium Recording). Nowe nośniki umożliwiają uzyskanie gęstości zapisu do 175 GB na talerz.

Uwaga, dysk twardy!

Delikatne struktury „twardziela” muszą być chronione przed dużymi wstrząsami i drganiami, które mogą spowodować uszkodzenia mechaniki oraz powierzchni magnetycznej nośnika. Z tego też powodu opracowywane są coraz to nowsze technologie, mające na celu ochronę napędów przed wstrząsami oraz eliminację błędów zapisu i odczytu danych, powstałych na skutek wibracji.

O uszkodzenie dysku twardego nie jest trudno. Podczas wstrząsu pracująca głowica, zawieszona nad talerzem, może uderzyć w nośnik i uszkodzić go. Każdy producent ma swoje sposoby na zapobieganie tego typu uszkodzeniom. Elementem technologii Shock Protection System, opracowanej przez Maxtora, jest specjalna konstrukcja ramion prowadzących głowice. Są one wykonane z materiału słabo odkształcającego się, absorbującego w znacznym stopniu wstrząsy. Drgania nie docierają do głowicy, która tym samym nie uszkadza struktury nośnika. Podobnie zabezpieczają swe dyski firmy Seagate (system G-Force Protection), Western Digital (Shock Guard) oraz Samsung (ImpacGuard). Ostatnia z wymienionych firm stosuje dodatkowo tzw. Shock Skin Bumper (SSB). Jest to zamontowana na zewnątrz dysku, wykonana z elastycznego materiału obejma, która ma chronić napęd przed skutkami uderzeń.

Dużo groźniejsze są wstrząsy, na które narażony jest dysk w trakcie pracy. Drgająca głowica nie dość że może uszkodzić nośnik, to jeszcze zapisuje dane nie w tych miejscach, w których powinna. Podczas odczytu informacji może się okazać, że są one nie do odzyskania. System Write Data Protection Maxtora wykrywa wibracje i dopóki one nie ustaną, przerywa zapis danych na dysku.

Autodiagnoza

Podczas uruchamiania komputera często na ekranie monitora pojawia się napis „S.M.A.R.T. is enabled…” (S.M.A.R.T. – Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology). Technologię S.M.A.R.T. obsługują praktycznie wszystkie obecnie produkowane dyski twarde. Nazywa się ją systemem wczesnego informowania o przewidywalnych błędach, jakie mogą wystąpić w napędzie, np. pojawienie się błędnych sektorów, zmniejszenie odległości głowic od powierzchni talerzy (oznaka uszkodzenia głowicy) lub awaria silnika obracającego talerzami. W przypadku zdiagnozowania nieprawidłowości system S.M.A.R.T. poinformuje nas, że z dyskiem nie dzieje się najlepiej. Wtedy mamy jeszcze czas na zarchiwizowanie ważnych danych, dlatego też warto aktywować tę funkcję w BIOS-ie płyty głównej, nim „twardziel” na dobre wyzionie ducha.

Prognozy na przyszłość

Na razie nie zanosi się na to, aby tradycyjne dyski twarde miały w najbliższej przyszłości zostać zastąpione innym medium, na którym można przechowywać dane liczone w setkach gigabajtów. Co więcej, napędy magnetyczne są stosowane nie tylko w pecetach. Coraz częściej instaluje się je w odtwarzaczach MP3, magnetowidach cyfrowych, settop boksach oraz konsolach do gier. Nic dziwnego zatem, że w bieżącym roku sprzedano o 80% więcej sztuk „twardzieli” niż w 2002 roku.

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.