Σκληρός Δίσκος : Η "Βιβλιοθήκη αρχείων"

Ο Σκληρός Δίσκος σε ένα σύστημα είναι ,αν όχι το βασικότερο,ένα από τα βασικότερα μέρη του υπολογιστή.Γιαυτό ο καθένας πρέπει να γνωρίζει λίγα πράματα για αυτόν...

Σκληροί Δίσκοι Υπολογιστών

Ένας σκληρός δίσκος υπολογιστή είναι μια συσκευή αποθήκευσης και ανάκτησης ψηφιακών δεδομένων, η οποία χρησιμοποιεί πολύ γρήγορα περιστρεφόμενους εσωτερικούς δίσκους(platters), οι οποίοι είναι επικαλυμμένοι με μαγνητικό υλικό. Ο σκληρός δίσκος διατηρεί τα δεδομένα του ακόμα κι όταν είναι απενεργοποιημένος, ενώ η ανάκτηση των δεδομένων γίνεται με τρόπο τυχαίας προσπέλασης, κάτι που βοηθά στην γρηγορότερη διαχείριση δεδομένων. 

                                       Γενικά

Η ανάγνωση και αποθήκευση των δεδομένων στις επικαλυμμένες μαγνητικές επιφάνειες των δίσκων γίνεται μέσω μαγνητικών κεφαλών, η οποίες βρίσκονται πάνω σε ένα γρήγορα κινούμενο ενεργοποιητή στο εσωτερικό της συσκευής.

 Τα δύο κύρια χαρακτηριστικά των σκληρών δίσκων είναι οι χωρητικότητα και οι επιδόσεις. Η χωρητικότητα ενός σκληρού δίσκου ορίζεται σε χιλιαπλάσια της μονάδας του byte, δηλαδή Kilobytes, Megabytes, Gigabytes, και Terabytes.

Ιστορικό

 Αρχικά ο σκληρός δίσκος εφευρέθηκε από προσωπικό της εταιρείας IBM το 1956, και σταδιακά έγινε η κυρίαρχη συσκευή αποθήκευσης δεδομένων σε υπολογιστές γενικού σκοπού, θέση που κατέχει και σήμερα στους προσωπικούς υπολογιστές(PCs) και εξυπηρετητές(servers). Συγκεκριμένα η πρώτη υλοποίηση είχε χωρητικότητα αντίστοιχη των 3.75 εκατομμυρίων bytes, σε μια στοίβα 50 δίσκων.
 

• Το Πρότυπο Winchester

Το 1973 η IBM εισήγαγε ένα νέο τύπο σκληρών δίσκων, με την κωδική ονομασία “Winchester”. Το κύριο χαρακτηριστικό του συγκεκριμένου τύπου ήταν ότι οι κεφαλές του δίσκου δεν απομακρύνονταν εντελώς από την επιφάνεια της στοίβας των δίσκων(platters) όταν απενεργοποιούνταν η συσκευή, αλλά “καθόντουσαν” σε μία ειδική περιοχή του δίσκου.Αυτό μείωνε κατά πολύ το κόστος του μηχανισμού του ενεργοποιητή, όμως απέκλειε την μετακίνηση της στοίβας των δίσκων, πράγμα που τότε γινόταν κατά κόρον.  

Τεχνολογία: Μαγνητική Ανάγνωση και Αποθήκευση

 Ένας σκληρός δίσκος αποθηκεύει δεδομένα, μαγνητίζοντας ένα λεπτό φύλλο σιδηρομαγνητικού υλικού πάνω στο δίσκο(platter). Συνεχόμενες αλλαγές στη κατεύθυνση του μαγνητισμού πάνω σ' αυτό το φύλλο, αντιπροσωπεύουν τα δυαδικά bits δεδομένων. Μαγνητικά αποθηκευμένα δεδομένα πάνω στην επιφάνεια του δίσκου.  Η ανάγνωση από τη επιφάνεια του δίσκου, γίνεται ανιχνεύοντας την εκάστοτε αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο της επιφάνειας. Τα δεδομένα κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας ένα σχήμα κωδικοποίησης, το οποίο καθορίζει πώς θα αναπαριστάνονται τα δεδομένα, ανάλογα με την εκάστοτε μαγνητική αλλαγή. 

• Σχεδιασμός

 Ένας τυπικός σκληρός δίσκος αποτελείται από μια περιστρεφόμενη βάση, πάνω στην οποία τοποθετούνται οι κυκλικοί δίσκοι, στους οποίους αποθηκεύονται τα δεδομένα. Αυτοί οι δίσκοι είναι κατασκευασμένοι από ένα μη-μαγνητικό υλικό, συνήθως αλουμίνιο, ή γυαλί ή κεραμικό, και είναι επικαλυμμένοι με ένα λεπτό επίπεδο από μαγνητικό υλικό, το οποίο έχει επίστρωση από ανθρακόνημα, για προστασία. Τεχνολογία: Σχεδιασμός Οι δίσκοι που τοποθετούνται στη βάση της συσκευής περιστρέφονται σε ταχύτητες από 4.200 στροφές ανά λεπτό, έως και 15.000 στροφές ανά λεπτό. Έτσι κατά την περιστροφή των δίσκων, εγγράφονται και διαβάζονται πληροφορίες, μέσω των κεφαλών οι οποίες κινούνται κατά μήκος της ακτίνας, της μαγνητικής επιφάνειας των δίσκων. Σήμερα χρησιμοποιείται μία κεφαλή για κάθε δίσκο, εντός της συσκευής.

Εξωτερικοί Σκληροί Δίσκοι 

Οι εξωτερικοί σκληροί δίσκοι είναι μηχανικά όμοιοι με τους εσωτερικούς, έχοντας ως μόνη διαφορά τη χρήση διαφορετικού πρότυπου διεπαφής και σύνδεσης με έναν υπολογιστή, και συνήθως αυτό είναι το USB. Αυτό γίνεται για το λόγο ότι είναι αναγκαία η απαραίτητη παροχή ενέργειας, η οποία μπορεί να προσφερθεί μέσω του προτύπου USB, όπως επίσης και άλλων κατάλληλα διαμορφωμένων προτύπων. Οι χωρητικότητες τους σήμερα κυμαίνονται από 160 Gigabyte έως και 4 Terabyte.