Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Zdeněk Dostál Ročník: 1. Hardware.

Transkript

1 Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název a adresa školy: Integrovaná střední škola Cheb, Obrněné brigády 6, Cheb Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Číslo a název klíčové aktivity: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo DUM: VY_32_INOVACE_10Dos_13 Název DUM: Pevný disk Jméno autora: Zdeněk Dostál Ročník: 1. Předmět: Hardware Vzdělávací obor: kterýkoliv Klíčová slova: HDD, pevný disk, SSD, NCQ Anotace: Seznamuje se základy pevných disků Druh učebního materiálu: Prezentace Očekávaný výstup: Pochopení fungování pevného disku Metodika učebního materiálu: Prezentaci spusťte klávesou F5

2 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Zdeněk Dostál Pevný disk

3 Co je to? zařízení, které se používá v počítačích a ve spotřební elektronice k uchovávání většího množství dat typ záznamu magnetická indukce (mechanický pevný disk) elektronický zápis (elektronické pevné disky SSD)

4 Součásti HDD Mechanický pevný disk diskové plotny záznamové hlavičky krokové motorky řídící elektronika Elektronický pevný disk (SSD) paměťové čipy (typu flash) řídící elektronika

5 Mechanický pevný disk výhodný poměr kapacity a ceny disku relativně vysoká rychlost čtení a zápisu dat poměrně vysoká spotřeba elektrické energie náchylné na poškození při nešetrném zacházení relativně vysoká hmotnost. data jsou zapisována pomocí zmagnetizování míst na magneticky měkkém materiálu počet čtení i přepsání uložené informace je při běžném používání téměř neomezený. na pevném disku jsou vytvářeny diskové oddíly, které umožňují disk rozdělit na několik menších logických částí.

6 Mechanický pevný disk Obr. 1

7 Parametry fyzické rozměry 2,5 notebook 3.5 stolní PC otáčky 5400 ot/min, 7200ot/min, 10000ot/min, 15000ot/min velikost disku řádově jednotky GB cache paměť řádově desítky MB přístupová doba jednotky ms

8 Diskové plotny data jsou uložena pomocí magnetického záznamu kovové nebo skleněné desky - pokryté tenkou magneticky měkkou vrstvou hustota datového záznamu se udává jako počet bitů na měrnou jednotku plochy disku ploten bývá v dnešních discích často několik plotny rotují rychlostí ot/min vyšší třída disků rychlost ot/min serverové disky i ot/min. disky v noteboocích nejčastěji ot/min

9 Záznamová hlavička používá se krystal měnící vodivost podle mag. pole na jednu plotnu jsou dvě hlavy, protože jsou data z obou stran hlava plave na vzduchovém polštáři těsně nad povrchem, ve vzdálenosti řádově mikrometrů zařízení, které vystavuje čtecí hlavy na správnou pozici nad povrchem se nazývá vystavovací mechanismus u starších disků se používá přesný krokový motor v novějších discích se používá rychlejší lineární motor

10 Záznamová hlavička Obr. 2 Obr. 3

11 Organizace dat data jsou organizována do soustředných kružnic zvaných stopy stopa proměnný počet sektorů z důvodu efektivnějšího využití povrchu sektor je nejmenší adresovatelnou jednotkou disku všechny stopy na všech plotnách, které jsou přístupné bez pohybu čtecí hlavičky se nazývají cylinder (válec) metoda pro adresaci disku se u rozhraní ATA označuje jako LBA (anglicky Logical Block Addressing), sektory se číslují lineárně pevný disk může být rozdělen na diskové oddíly, takže je logicky rozčleněn na více menších částí, se kterými operační systém pracuje tak, jakoby to byly samostatné disky zvýšení bezpečnosti uložených dat na serverech se používá technologie RAID, umožňuje spojit několik fyzických disků v jeden logický disk

12 NCQ umožňuje zvýšit výkon pevného disku pevný disk sám optimalizuje pořadí, ve kterém je vykonáván zápis nebo čtení redukuje se nadbytečný pohyb hlaviček disku Obr. 4

13 Elektronický pevný disk SSD Solid-state drive (SSD) neobsahuje pohyblivé mechanické části a má mnohem nižší spotřebu elektrické energie SSD disk emuluje rozhraní používané pro pevné disky (typicky SATA) nejčastěji se používá flash paměť typu SLC - dražší varianta, buňka obsahuje 1 stav, počet zápisů a rychlosti jsou vyšší MLC - levnější varianta, buňka obsahuje 2 stavy, počet zápisů a rychlosti jsou nižší TLC - nejlevnější varianta, buňka obsahuje 3 stavy, počet zápisů a rychlosti jsou nejnižší

14 SSD Obr. 5

15 Výhody - nevýhody Výhody nižší spotřeba nižší čas na alokaci dat dosahují vyšších přenosových rychlostí nevydávají hluk jsou znatelně lehčí nejsou tak náchylné na nárazy a otřesy Nevýhody flash paměti mají omezenou životnost maximálním počtem zápisů do stejného místa zápis se musí rozkládat celou dostupnou paměť znatelně vyšší cenu za GB nižší kapacita

16 Rjt, Úvodní obrázek, [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: FDominec, Obr 1., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: FDominec, Obr 2., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Bruce Shorty, Obr 3., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: helix84, Obr 4., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: Towel401, Obr 5., [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: