Pevné disky. Pevné disky. Nárůst kapacity pevných disků



Podobné dokumenty
Pevné disky. Diskové plotny

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

Elektromechanické části HDD (fyzická struktura)

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení Paměťová média Ing. Jakab Barnabáš

Informační a komunikační technologie

CHARAKTERISTIKY PEVNÉHO DISKU A JEHO ŘADIČE

EXTERNÍ PAMĚŤOVÁ MÉDIA

Typy externích paměťových médií

Princip magnetického záznamu

Praktická cvičení- teoretická průprava

CHARAKTERISTIKY PEVNÉHO DISKU A JEHO ŘADIČE

Magnetický záznam dat (2) Magnetický záznam dat (1) Magnetický záznam dat (3) Magnetický záznam dat (4) Magnetický záznam dat (6)

Pevný disk. Parametry disku a rozhraní. Geometrie disku. Organizace dat. Příprava disku. Souborové systémy. Disketové mechaniky a média

Identifikátor materiálu: ICT-1-09

Počítačové mechaniky. Autor: Kulhánek Zdeněk

Optické paměti. CD-ROM Technology CD-ROM je obdobou technologie používané v technice CD.

Hardware. Ukládání dat, úložiště. Mgr. Jan Veverka Střední odborná škola sociální Evangelická akademie

CHARAKTERISTIKY PEVNÉHO DISKU A JEHO ŘADIČE

CHARAKTERISTIKY PEVNÉHO DISKU A JEHO ŘADIČE

Pevný disk fyzická struktura Josef Horálek

HDD + SSD. Autor: Kulhánek Zdeněk

Další koncepce realizace diskových rozhraní

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

Magnetický záznam dat (2) Magnetický záznam dat (1) Magnetický záznam dat (3) Magnetický záznam dat (4) Magnetický záznam dat (6)

Vnější paměti I. Principy vnějších pamětí: magnetický i optický, kódování, konstrukční celky. X36PZA Periferní zařízení M. Šnorek

Počítačová sestava pevný disk (HDD, SSD, USB flash disk)

Přednáška. Úložiště dat: HDD, SDD, RAID, DAS, NAS, SAN. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Vnější paměti základní pojmy

Vnější paměti. Vnější paměti. Dělení podle materiálu a fyzikálních principů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Václav Sedláček 3.B 3iv1

2.10 Vnější paměti. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

Fakulta strojního inženýrství. Tribologie - Semestrální práce.

Souborové systémy. Architektura disku

Ceník komponentů pro duben 2007

Magnetický záznam dat (1)

Parametry pevných disků

Rozhraní ATA a ATAPI. Rozhraní ATA a ATAPI. Koncepce ATA. Řadič je součástí diskové jednotky. Původní fyzické rozhraní odvozeno od sběrnice ISA.

Základní charakteristiky páskových pamětí

Magneto-optický disk (3) Optické disky

Externí paměti 1 Feromagnetické

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Magnetické paměti a mechaniky

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

Pokud je to možné, instalujte každou jednotku zvlášť - komunikace na jednom kanálu probíhá "na střídačku"

UNIVERZITA PARDUBICE. Fakulta elektrotechniky a informatiky. Geneze pevných disků jakožto základní součásti PC Tomáš Linhart

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ OPTIMALIZACE DATOVÝCH ÚLOŽIŠŤ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE FAKULTA PODNIKATELSKÁ ÚSTAV INFORMATIKY BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Diskové paměti nové pojmy a technologie

- Pevné disky - Fyzická struktura Pevný disk (HDD Hard Disk Drive) - zařízení pro ukládání dat, která po svém zápisu již nepotřebují další energii,


Řadiče disků IDE SCSI

Autor: Bc. Miroslav Světlík. Škola: Hotelová škola, Obchodní akademie a Střední průmyslová škola Teplice, Benešovo náměstí 1, příspěvková organizace

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Historie. Děrné štítky

13, CPU 1156, 775, AM3, AM2+,

Parametry pamětí vybavovací doba (tj. čas přístupu k záznamu v paměti) = 10 ns ms rychlost toku dat (tj. počet přenesených bitů za sekundu)

Přenášení nikdy nevypadalo tak dobře

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 1

Ukládání videa. Datová média Práce se soubory Vlastnosti videa Kontejnery a komprese. Technologické trendy v AV tvorbě, Ukládání videa 2

Paměti s magnetickým záznamem

Organizace a zpracování dat I (NDBI007) RNDr. Michal Žemlička, Ph.D.

Technická specifikace: MĚÚ Nové Město na Moravě

Digitální magnetický záznam obrazového signálu

Studiový magnetický záznam

Architektura vnějších pamětí

Specifikace VT 11 ks. Ultrabook dle specifikace v příloze č ks. 3G modem TP-LINK M5350

Disková pole (RAID) 1

Princip lisované CD. Laser AlGaAs - λ = 780 nm n = 1.55

Datová úložiště. Zdroj: IBM

IPZ laboratoře Struktura pevného disku L305 Cvičení 1 Cvičící:

Úvod do programování a práce s počítačem 2

Speciální číslicové systémy. Paralelní sběrnice, interní sběrnice (PC, ISA, PCI, AGP, SCSI, ATA, vývoj k sériovým PCIe, SATA, SASC)

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Růst datových potřeb Pojem velkokapacitní se mění v čase Dříve několik MB, dnes stovky GB až TB

Výzva k podání nabídek

Vrstvy periferních rozhraní

Pevné disky, fyzická struktura, geometrie disku

Operační systémy 2. Struktura odkládacích zařízení Přednáška číslo 10

Paměť počítače. dočasná / trvalá. Parametry pamětí : kapacita ( udává kolik dat se do paměti vejde )

Portfolio úložišť WD pro datová centra Kapacitní úložiště prošlo vývojem

Informační a komunikační technologie

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení

VY_32_INOVACE_2_3_INF_KN. Datová úložiště

Paměťová média. Jiří Beran. 14. srpna Paměťová média Jiří Beran

Označení pevný disk, se v češtině uchytilo jako obecný pojem a obsahuje i SSD úložiště a další typy nemagnetických pamětí.

1.1. Proveďte diagnostiku poskytnutého pevného disku (disků) s využitím technologie S.M.A.R.T Zjistěte informace o formátu na pevném disku

Vstupně - výstupní moduly

Dell Studio XPS 8100: Komplexní specifikace

RAID, LVM a souborové systémy

Informační a komunikační technologie

Rozhraní disků. 1. Paralelní rozhraní

Disková pole (RAID) 1

AS-Interface. AS-Interface. = Jednoduché systémové řešení

Složení počítače. HARDWARE -veškeré fyzicky existující technické vybavení počítače 12 -MONITOR

Čerpadlo se vyznačuje měkkým rozběhem a je vybaveno ochranou proti běhu nasucho, vztlaku, přepětí, podpětí, přetížení a přehřívání.

OZD. 2. ledna Logický (Objekty, atributy,...) objekty stejného typu.

Přednáška. Vstup/Výstup. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Sériové rozhraní IDE (ATA)

Tematická oblast: Informační a komunikační technologie (VY_32_INOVACE_09_1_IT) Autor: Ing. Jan Roubíček. Vytvořeno: červen až listopad 2013.

Operační systémy 1. Přednáška číslo Struktura odkládacích zařízení

Transkript:

1 Nárůst kapacity pevných disků 2

Cesta k dosažení velké kapacity 3 Cesta k dosažení velké kapacity 4

Cesta k dosažení velké kapacity a rychlosti Vyšší hustota stop vystavovací mechanismus, vedení hlav. Vyšší podélná hustota záznamu konstrukce R/W hlav, vzdálenost hlav od média, materiál magnetického média, účinné kódy, čtecí kanál PRML. Zkrácení přístupové doby vyšší rychlost otáčení disku, rychlý vystavovací mechanismus, vyrovnávací paměti. 5 Vystavovací mechanismus Šířka stopy ~ 0.3 μm Zpětnovazební řízení Aktuátor typu cívka permanentní magnet Odměřování polohy hlavy přímo na povrchu disku 6

Aktuátor Permanentní magnet Cívka aktuátoru F B 7 Programové řízení vystavování hlav FD a starší konstrukce HD Aktuátor nastavuje hlavu do předem určených pozic. Poloha hlavy se neověřuje. Předpokládaná poloha hlavy Požadovaná poloha hlavy Řídicí obvody Akční člen (krokový motor) Hlava 8

Zpětnovazební řízení vystavování hlav Novější HD ( > cca 200 MB) Aktuátor umožňuje spojité nastavování polohy hlavy. Zpětná vazba je uzavřena přes povrch disku odstraňuje chyby vystavení způsobené změnou teploty, deformací ramínka hlav a disku,.... Skutečná poloha hlavy Čtecí obvody Požadovaná poloha hlavy Řídicí obvody 9 Odměřování polohy hlavy 1 Starší konstrukce dedicated servo Novější konstrukce embedded servo Data Servo 10

Odměřování polohy hlavy 2 1 2 3 Osa stopy 1 2 3 11 Odměřování polohy hlavy 3 12

Zápis servo stop 13 Mikroaktuátor 14

Miliaktuátor Na piezoelektrickém principu Jednodušší konstrukce než mikroaktuátor Horší frekvenční charakteristika 15 Plovoucí hlavy Výška plavání hlav ~ 20 nm. Na povrchu disku mazací a ochranná vrstva. Při zastavení disku se hlavy odsunou na podpěry. 0.025 μm 16

Vývoj tvaru plovoucí hlavy 17 Vývoj tvaru plovoucí hlavy 2 18

Vývoj tvaru plovoucí hlavy 3 19 Vývoj výšky plavání hlavy 20

Vývoj výšky plavání hlavy 2 21 Zonální záznam ZBR = Zone Bit Recording Sektor B A C B A 1. zóna 2. zóna A B 0.5 kb 0.5 kb A B C 0.5 kb 0.5 kb 0.5 kb 3. zóna 22

Zonální záznam 2 Deskstar 40GV (20 GB na 1 disk). Zone Tracks in Zone Sectors Per Track Data Transfer Rate (Mbits/s) 0 624 792 372.0 1 1,424 780 366.4 2 1,680 760 357.0 3 1,616 740 347.6 4 2,752 720 338.2 5 2,880 680 319.4 6 1,904 660 310.0 7 2,384 630 295.9 8 3,328 600 281.8 9 4,432 540 253.6 10 4,528 480 225.5 11 2,192 440 206.7 12 1,600 420 197.3 13 1,168 400 187.9 14 1,815 370 173.8 23 Rychlost disku Rychlost vystavení hlav závisí na konstrukci vystavovacího mechanismu Rychlost nalezení sektoru závisí na rychlosti otáčení disku Rychlost přenosu dat závisí na rychlosti otáčení disku a kódování dat Čtený sektor C n B A A - vystavení hlav B - nalezení sektoru C - přenos dat 24

Rychlost disku 2 Rychlost vystavení hlav různé hodnoty pro čtení a zápis, na sousední stopu cca 0,5 1,0 ms, střední doba cca 3 10 ms. Rychlost nalezení sektoru střední doba odpovídá ½ otáčky disku, při 7200 ot/min 4,2 ms. Přenosová rychlost vyrovnávací paměť obvykle 8 MB, přenosová rychlost povrch disku buffer >500 Mbitů /sec, špičková přenosová rychlost buffer počítač závisí na rozhraní disku, pro větší objemy dat závisí na rychlosti čtení z povrchu disku. NCQ (Native Command Queuing) Pokud je více požadavků na čtení/zápis najednou, provádí je disk v optimálním pořadí (viz dále). 25 Kódování dat a čtecí kanál Viz samostatná přednáška později. 26

Technologie SMART SMART (S.M.A.R.T.) = Self Monitoring And Reporting Technology Některé poruchy mohou být predikovány sledováním různých charakteristik elektromechanických částí HD: výška plavání hlav, doba potřebná k roztočení disku, stabilita otáček, počet realokovaných sektorů, počet neúspěšných hledání stopy, počet chyb opravených pomocí ECC, teplota různých míst disku (ložiska, motor,...). Systém SMART sleduje tyto charakteristiky a při podezření na nesprávnou funkci HD posílá příslušný status (ve spolupráci s OS). 27 Vybrané vlastnosti některých HD Parametr IBM/Hitachi Ultrastar 15K73 IBM/Hitachi Ultrastar 10K300 Seagate Cheetah 15K.4 Seagate Momentus 7200.1 (2.5 ) WD Raptor 1500ADFD Kapacita [GB] 73,9 300 146 100 150 Hustota záznamu [Gbit/inch 2 ] 31 61 (Používá PMR) BPI 609 500 388 000 (vypočteno ) 366 000 (vypočteno ) TPI 51200 Počet disků/hlav 5/10 5/10 4/8 2/4 2/4 Rychlost otáčení [1/min] 15037 10025 15000 7200 10000 Max. přenos rychlost (interní) [Mbitů/sec] 960 1075 685-1142 Trvalá přenos. rychlost [MBytů/sec] 79 46,8 89,3 58-96 45,8 84 (?) Stř. vyst. doba R/W [ms] 3,9/4,2 4,7 3,5/4,0 10,5 4,6/5,2 Vystav doba t-t R/W [ms] 0,4/0,5 0,4 0,2/0,4 0,4 Vystav doba - celý rozsah [ms] 7,2/8,0 10 7,4/7,9 10,2 Rozhraní ULTRA SCSI 320 ULTRA SCSI 320 ULTRA SCSI 320 Ultra ATA 100 /SATA 150 SATA 150 28

Vybrané vlastnosti některých HD Fujitsu 29 Další zdroje informací 1. Taratorin, A.: Characterization of Magnetic Recording Systems. Guzik Technical Enterprices, 1996. 2. www.compaq.com 3. www.ibm.com 4. www.quantum.com 5. www.seagate.com 6. www.westerndigital.com 30