Pavel Dvořák Gymnázium Velké Meziříčí Počítačová sestava pevný disk (HDD, SSD, USB flash disk) Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0948 Jazyk: čestina Datum vytvoření: 19. 10. 2012 Cílová skupina: studenti vyššího gymnázia, 15 16 let Druh učebního materiálu: studijní materiál + kontrolní otázky na dané téma Očekávaný výstup: student se seznámí se základní komponentou počítačové sestavy pevným diskem Anotace: výklad + kontrolní otázky k probrané látce
Pevný disk (harddisk, Hard Disk Drive, HDD) Hlavní záznamové médium počítače Obsahuje všechny data počítače (operační systém, aplikace, data) Činný od zapnutí do vypnutí počítače (u klasického HDD se plotny stále otáčejí) Je energeticky nezávislý Připojen datovým kabelem k základní desce a napájecím kabelem ke zdroji napájení Většinou interní (velikosti 3,5, 2,5, 1,8 ) Externí připojen pomocí USB, FireWire, esata, RJ-45,
Obrázek HDD Rotující kotouče plotny Čtecí/záznamová hlava na ramínku Řadič disku
Princip fungování HDD Složen z několika kotoučů umístěných nad sebou (plotny) Mezi kotouči jsou elektromagnetické hlavičky, které slouží k zápisu/čtení dat Hlavička se disku nedotýká (je několik mikrometrů nad povrchem, proto je HDD spolehlivý) Hlavička je umístěna na rameni, pohyb ramene řídí řadič disku (elektronika, která je součástí disku) Vše je uzavřeno v hermeticky uzavřeném obalu
Zápis dat na HDD princip Každá informace má přesnou pozici plotny disku jsou rozděleny na stopy (soustředné kružnice) a sektory (příčně rozdělené stopy) Stopy i sektory jsou očíslovány = adresovatelné části disku Zápis/čtení řídí řadič disku (princip elektromagnetického záznamu) Řadič disku vyšle elektrický proud do čtecí/zapisovací hlavičky, proud vyvolá elektromagnetické pole, které zorientuje elektromagnetické částice ve vrstvičce na povrchu plotny. Způsob orientace těchto částic představuje logickou hodnotu bitu 1 nebo 0.
Čtení dat z HDD princip Opačný pochod k zápisu dat Polarizovaná místa na povrchu disku vytváření magnetické pole Při průchodu čtecí/zapisovací hlavičky tímto polem se indikuje elektrický proud Podle směru pohybu proudu se zjistí, zda hlavička přechází přes logickou hodnotu 1 nebo 0
Parametry HDD Kapacita dnes GB, TB (např. 2 TB) Otáčky (RPM) počet otáčení plotny za minutu (5400, 7200 (stolní PC), 10000, 15000 (servery)) Cache velikost vyrovnávací paměti (8 64 MB) Typ připojení IDE, SATA, SCSI, USB, FireWire, esata, RJ-45, Přístupová doba např. 8 ms Záruční doba, výrobce, cena,
SSD disky, USB disky SSD = Solid State Drive, připojen většinou SATA konektorem USB flash disk (lidově fleška, flashka), připojen pomocí USB konektoru, proto daný název, jde o náhradu klasické 3,5 diskety Použita flash paměť typu SRAM, DRAM Data jsou ukládána v poli unipolárních tranzistorů s plovoucími hradly, zvaných buňky, každá z nich obvykle uchovává 1 bit informace Neobsahují mechanické součástky, mají menší spotřebu el. energie, jsou mnohem rychlejší než HDD, nehlučné, dosti drahé, zatím menší kapacita Omezená životnost (např. 100 000 zápisů na jedno místo)
Obrázek SSD, USB disku SSD disk USB flash disk
Kontrolní otázky Uveď základní parametry HDD Uveď princip čtení dat z HDD. Řešení viz snímek č. 7. Řešení viz snímek č. 6. Uveď princip zápisu dat na HDD. Řešení viz snímek č. 5. Popiš SSD a USB disky, uveď důležité vlastnosti. Řešení viz snímek č. 8. Popiš pevné disky, uveď důležité vlastnosti. Řešení viz snímek č. 2.
Použité zdroje Všechny uveřejněné odkazy [cit. 2012-07-13]. Dostupné pod licencí Creative Commons, BY na WWW: SSD disk: Ojela2, http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:e-disk_2-5_scsi.jpg USB flash disk: Samulili, http://commons.wikimedia.org/wiki/file:usbkey_internals.jpg Vlastní fotografie [2012-07-13] fotografie jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá licenci Creative Commons, BY-NC-SA : HDD: Pavel Dvořák, Gymnázium Velké Meziříčí