HDD

HDD

2,5 tuuman kiintolevy SATA -liitännällä ja 4-nastaisella huoltoliittimellä aseman laiteohjelmiston käyttöä varten. Suoja-alue avattu
 Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Kiintolevyasema tai HDD ( eng.  hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD ), kiintolevy , kokoontaitettava. kiintolevy  - magneettisen tallennuksen periaatteeseen perustuva hajasaatava tallennuslaite ( tietojen tallennuslaite, asema ) . Se on tärkein tietojen tallennuslaite useimmissa tietokoneissa .

Toisin kuin levykkeellä ( levyke ), HDD:n tiedot tallennetaan koville ( alumiini tai lasi ) levyille , jotka on päällystetty kerroksella ferromagneettista materiaalia, useimmiten kromidioksidi  -magneettilevyjä. Kiintolevy käyttää yhtä tai useampaa levyä samalla akselilla . Käyttötilassa lukupäät eivät kosketa levyjen pintaa nopean pyörimisen aikana pinnan lähelle muodostuneen ilmavirtauskerroksen vuoksi. Pään ja levyn välinen etäisyys on useita nanometrejä (nykyaikaisissa levyissä noin 10 nm [1] ), ja mekaanisen kosketuksen puuttuminen takaa laitteen pitkän käyttöiän. Levyjen pyörimisen puuttuessa päät ovat karassa tai levyn ulkopuolella turvallisella ("pysäköinti") alueella, jossa niiden epänormaali kosketus levyjen pintaan on suljettu pois.

Lisäksi, toisin kuin levyke, tallennusväline yhdistetään yleensä asemaan, asemaan ja elektroniikkayksikköön. Tällaisia ​​kiintolevyjä käytetään usein ei-irrotettavina tallennusvälineinä.

2000-luvun jälkipuoliskolta lähtien tehokkaammat SSD -levyt ovat yleistyneet ja syrjäyttäneet levyasemat useista sovelluksista huolimatta korkeammista tallennusyksikkökohtaisista kustannuksista. Samaan aikaan kiintolevyt ovat 2010-luvun puolivälistä lähtien yleistyneet edullisina ja suurikapasiteettisina tallennuslaitteina sekä kuluttaja- että yrityssegmenteissä.

Termin looginen levy esiintymisen vuoksi kiintolevyjen magneettilevyjä (lautasia) kutsutaan sekaannusten välttämiseksi fyysiseksi levyksi , slangi  - pannukakku . Samasta syystä solid-state-asemia kutsutaan joskus SSD-kiintolevyiksi , vaikka niissä ei ole magneettilevyjä tai siirrettäviä laitteita.

Nimi "Winchester"

Erään versioista [2] [3] mukaan asemalle annettiin nimi "Winchester" ( eng.  Winchester ) kiitos Kenneth Haughtonin, joka työskenteli IBM :llä , projektipäällikkönä , minkä seurauksena kovalevy oli julkaistiin vuonna 1973 IBM 3340 , joka yhdisti ensimmäistä kertaa levylautaset ja lukupäät yhdeksi yksiosaiseksi koteloksi. Sitä kehittäessään insinöörit käyttivät lyhyttä sisäistä nimeä "30-30", mikä tarkoitti kahta 30 megatavun moduulia (maksimiasettelussa) , joka osui yhteen suositun metsästysaseen - Winchester Model 1894 -kiväärin nimeämisen kanssa . .30-30 patruunakiväärin . On myös versio [4] , että nimi tuli yksinomaan patruunan nimestä, jota myös tuotti Winchester Repeating Arms Company , ensimmäinen ammus, joka luotiin Yhdysvalloissa "pienen" kaliiperin siviiliaseille savuttomalla ruutilla, mikä ylitti sen. vanhempien sukupolvien patruunat kaikilta osin ja saivat heti suuren suosion.  

Euroopassa ja Yhdysvalloissa nimi "winchester" poistui käytöstä 1990 -luvulla , mutta venäjäksi se säilyi ja sai puolivirallisen aseman, ja tietokoneslangissa se pelkistettiin sanaksi "ruuvi" (joskus "vinch " [ 5] ).

Tiedontallennustekniikat

Kiintolevyjen toimintaperiaate on samanlainen kuin nauhureiden . Levyn työpinta liikkuu suhteessa lukupäähän (esimerkiksi kelan muodossa, jossa on rako magneettipiirissä ). Kun vaihtosähkövirtaa syötetään (tallennuksen aikana) pääkäämiin, päänvälistä muodostuva vaihtomagneettikenttä vaikuttaa levyn pinnan ferromagneettiin ja muuttaa alueen magnetointivektorin suuntaa signaalin voimakkuudesta riippuen. Lukeessa domeenien liike lähellä päärakoa johtaa magneettivuon muutokseen pään magneettipiirissä, mikä johtaa vaihtuvan sähköisen signaalin ilmestymiseen kelaan sähkömagneettisen induktion vuoksi.

1990-luvun lopulta lähtien jättimäisen magneettisen vastuksen (GMR) vaikutukseen perustuvia päitä [6] [7] alettiin käyttää tiedontallennusmarkkinoilla .
2000-luvun alusta lähtien GMR-ilmiöön perustuvat päät on korvattu tunnelimagnetoresistiivisellä vaikutuksella (jossa magneettikentän muutos johtaa resistanssin muutokseen magneettikentän voimakkuuden muutoksesta riippuen; esim. päät mahdollistavat tietojen lukemisen todennäköisyyden lisäämisen, erityisesti suuritiheyksisten tietueiden kohdalla). Vuonna 2007 tunnelimagnetoresistiiviseen vaikutukseen perustuvat laitteet magnesiumoksidilla (vaikutus havaittiin vuonna 2005) korvasivat kokonaan GMR-ilmiöön perustuvat laitteet.

Loppuvuodesta 2020 asiantuntijat arvioivat, että kiintolevyvalmistajat siirtyvät tulevina vuosina magneettilautaslämmitteiseen paikallistallennustekniikkaan ( HAMR ), jonka uskotaan sopivan paremmin lasilautasille kuin alumiinilautasille, koska lasi kestää ilman vikoja paikallisen lämmityksen. jopa 700 °C, kun taas alumiinin lämmönkestävyys on rajoitettu 200 °C:seen [8] .

Pituussuuntainen tallennusmenetelmä

Pitkittäinen tallennusmenetelmä - CMR-tekniikka ( Conventional Magnetic Recording  ) on " normaali " magneettitallennus, tiedon bittejä tallennetaan käyttämällä pientä päätä, joka kulkiessaan pyörivän levyn pinnan yli magnetoi miljardeja vaakasuuntaisia ​​erillisiä alueita - alueita. Tässä tapauksessa alueen magnetointivektori sijaitsee pituussuunnassa, eli yhdensuuntaisesti levyn pinnan kanssa. Jokainen näistä alueista on looginen nolla tai yksi, riippuen magnetoinnin suunnasta.

Suurin saavutettavissa oleva tallennustiheys tällä menetelmällä on noin 23 Gb/cm². Vuoteen 2010 mennessä tämä menetelmä käytännössä korvattiin kohtisuoralla tallennusmenetelmällä.

Perpendicular merkintämenetelmä

Perpendicular- tallennusmenetelmä  on PMR-tekniikka ( P perpendicular Mmagnetic  R -tallenne ) , jossa informaatiobitit tallennetaan pystyalueisiin . Näin voit käyttää voimakkaampia magneettikenttiä ja pienentää 1 bitin tallentamiseen tarvittavaa materiaalia. Edellinen tallennusmenetelmä, yhdensuuntainen magneettilevyn pinnan kanssa, johti siihen, että jossain vaiheessa insinöörit osuivat "kattoon" - levyjen tiedon tiheyttä oli mahdotonta lisätä entisestään. Ja sitten he muistivat toisen tallennusmenetelmän, joka on ollut tiedossa 1970-luvulta lähtien.

Tallennustiheys tällä menetelmällä on kasvanut dramaattisesti - yli 30 % jopa ensimmäisillä näytteillä (2009 - 400 Gb / tuuma² tai 62 Gb / cm² [9] ). Teoreettinen raja on siirtynyt suuruusluokkaa ja on yli 1 Tbit / tuuma².

Pystysuoralla tallennuksella varustettuja kiintolevyjä on ollut saatavilla markkinoilla vuodesta 2006 [10] . Kiintolevyt jatkavat kapasiteetin lisäämissuuntausta, mahtuvat 10-14 teratavuun ja käyttävät PMR:n lisäksi teknologioita, kuten heliumilla täytettyjä koteloita, SMR:ää, HAMR/MAMR :ää [11] .

Laatoitettu magneettinen tallennusmenetelmä

Kaakeloitu magneettitallennusmenetelmä  - SMR ( S shingled  M Magnetic R ecording ) -tekniikka otettiin käyttöön 2010-luvun alussa. Se hyödyntää sitä tosiasiaa, että lukualueen leveys on pienempi kuin kirjoituspään leveys. Raidat tallennetaan tällä menetelmällä osittain päällekkäin raitaryhmien (pakettien) sisällä. Pakkauksen jokainen seuraava raita peittää osittain edellisen (kuten tiilikaton ), jättäen siitä kapean osan, joka riittää lukupäälle. Erityispiirteiltään se eroaa radikaalisti suosituimmista CMR- ja PMR-tallennustekniikoista [12] [13] [14] .

Laatoitettu tallennus lisää tallennetun tiedon tiheyttä kiintolevyjen valmistajat käyttävät tekniikkaa tietojen tallennustiheyden lisäämiseen, mikä mahdollistaa enemmän tiedon sovittamista jokaiselle kiintolevylevylle), mutta vaikeuttaa uudelleenkirjoittamista - jokaisen muutoksen yhteydessä sinun on kirjoittaa koko paketin päällekkäisiä raitoja uudelleen. Teknologian avulla voit lisätä kiintolevyjen kapasiteettia 15-20% erityisestä toteutuksesta riippuen; samalla se ei ole vailla haittoja, joista pääasiallinen on alhainen kirjoitus-/uudelleenkirjoitusnopeus, mikä on kriittistä asiakastietokoneissa käytettäessä. Virallisesti kaakeloitua magneettista tallennustekniikkaa käytetään pääasiassa tietojenkäsittelykeskusten (DPC) kiintolevyissä, arkistoissa ja sovelluksissa, kuten WORM (kirjoita kerran, lue monta), joissa uudelleenkirjoittaminen on harvoin tarpeen.

2010-luvun lopulla WD ja Toshiba salasivat tietoisesti tämän tekniikan käyttöä useissa kuluttajasegmentille suunnatuissa asemissaan. sen käyttö johtaa asemien yhteensopimattomuuteen joidenkin tiedostopalvelinmallien kanssa ja mahdottomuuteen yhdistää niitä RAID-ryhmiksi [15] sekä satunnaisen kirjoitusnopeuden laskuun. Lisäksi joidenkin WD SMR -asemien laiteohjelmiston virheet johtivat tietojen menettämiseen käytettäessä ZFS -tiedostojärjestelmää [16] [17] . Kolmanneksi suurin kiintolevyvalmistaja Seagate ilmoitti SMR:n käytöstä joidenkin asemien dokumentaatiossa, mutta piti sen piilossa muiden osalta [15] [18] .

Lupaavia tallennusmenetelmiä

Lämpömagneettinen tallennusmenetelmä

Lämpömagneettisen tallennuksen menetelmä - HAMR-tekniikka ( Eng.  H eat- Assisted M Magnetic R Recording ) on ​​edelleen lupaava, sen parannukset ja toteutus jatkuvat. Tämä menetelmä käyttää levyn pistekuumennusta, jonka avulla pää voi magnetoida hyvin pieniä alueita sen pinnasta. Kun levy on jäähtynyt, magnetointi "korjautuu". Vuodelta 2009 oli saatavilla vain kokeellisia näytteitä, joiden tallennustiheys oli 150 Gbit / cm² [19] . Hitachin asiantuntijat kutsuvat tämän tekniikan rajaksi 2,3-3,1 Tbit/cm² ja Seagate Technologyn edustajat 7,75 Tbit/cm² [20] . Tätä tekniikkaa käyttävä Seagate julkaisi 16 Tt:n kiintolevyn vuonna 2018 [21] ja 20 Tt:n kiintolevyn vuonna 2020 . Seagaten aluejohtajan Vic Huangin mukaan yritys aikoo tuoda markkinoille 30 Tt:n ja 50 TB:n levyt jonkin aikaa myöhemmin [22] .

Strukturoitu tallennusväline

Strukturoitu ( kuvioitu ) tietoväline - BPM-tekniikka ( Bit-P atterned M Media ) - on lupaava tekniikka tietojen tallentamiseen magneettiselle  välineelle , joka käyttää joukkoa identtisiä magneettisia soluja tietojen tallentamiseen, joista jokainen vastaa yhtä bittiä informaatiota, toisin kuin nykyaikaiset magneettitallennustekniikat, joissa vähän tietoa tallennetaan useille magneettialueille.

Laite

Kiintolevy koostuu suoja-alueesta ja elektroniikkayksiköstä.

Ahneus

Suoja-alue sisältää kestävästä metalliseoksesta valmistetun kotelon, kiekon muotoiset levyt magneettipinnoitteella (joissakin malleissa erottimilla erotettuina), sekä päiden lohkon, jossa on kohdistuslaite ja sähköinen karakäyttö .

Vastoin yleistä käsitystä, suurimmassa osassa laitteita suojarakennuksen sisällä ei ole tyhjiötä . Jotkut valmistajat tekevät siitä ilmatiiviin (tästä nimi) ja täyttävät sen puhdistetulla ja kuivatulla ilmalla tai neutraaleilla kaasuilla, erityisesti typellä , ja ohut metalli- tai muovikalvo asennetaan paineen tasaamiseksi (tässä tapauksessa sisäpuolella on pieni tasku kiintolevykotelo silikageelipussille , joka imee vesihöyryn, joka jää kotelon sisään sen sulkemisen jälkeen). Muut valmistajat tasaavat painetta pienen aukon kautta suodattimella, joka pystyy vangitsemaan erittäin hienoja (useita mikrometrejä ) hiukkasia. Tässä tapauksessa kosteus kuitenkin tasaantuu ja haitalliset kaasut voivat myös tunkeutua. Paineen tasaus on tarpeen suojakotelon muodonmuutosten estämiseksi ilmanpaineen (esimerkiksi lentokoneessa) ja lämpötilan muutoksista sekä laitteen lämmetessä käytön aikana.

Asennuksen aikana suoja-alueelle päätyneet pölyhiukkaset, jotka putosivat kiekon pinnalle, siirretään pyörityksen aikana toiseen suodattimeen - pölynkerääjään.

Päätuki - paketti kiinnikkeitä (vipuja), jotka on valmistettu alumiinipohjaisista seoksista, joissa yhdistyy pieni paino ja korkea jäykkyys (yleensä pari jokaiselle levylle). Toisessa päässä ne on kiinnitetty akseliin lähellä levyn reunaa. Muissa päissä (levyjen yläpuolella) päät on kiinnitetty .

Levyt (levyt) on yleensä valmistettu metalliseoksesta. Vaikka niitä on yritetty valmistaa muovista ja jopa lasista (IBM), tällaiset levyt ovat osoittautuneet hauraiksi ja lyhytikäisiksi. Levyjen molemmat tasot, kuten nauha, on peitetty ferromagneettien hienoimmalla pölyllä  - raudan , mangaanin ja muiden metallien oksideilla. Tarkka koostumus ja käyttötekniikka on liikesalaisuus . Useimmat budjettilaitteet sisältävät yhden tai kaksi lautasta, mutta on malleja, joissa on enemmän lautasia.

Levyt on kiinnitetty tiukasti karaan. Käytön aikana kara pyörii useiden tuhansien kierrosten nopeudella minuutissa (3600 - 15 000). Tällä nopeudella syntyy voimakas ilmavirtaus lähelle levyn pintaa, joka nostaa päitä ja saa ne kellumaan levyn pinnan yläpuolella. Päiden muoto lasketaan siten, että varmistetaan optimaalinen etäisyys sisäkkeestä käytön aikana. Kunnes levyt ovat kiihtyneet päiden "nousun" edellyttämään nopeuteen, pysäköintilaite pitää päät pysäköintialueella . Tämä estää päiden ja sisäosien työpinnan vahingoittumisen. Kiintolevyn karamoottori on venttiilimoottori .

Erotin (erotin) - muovista tai alumiinista valmistettu levy, joka sijaitsee magneettilevyjen levyjen välissä ja magneettilevyn ylälevyn yläpuolella. Sitä käytetään tasoittamaan ilmavirtoja suoja-alueen sisällä.

Paikannuslaite

Pään asentolaite ( Jarg.  Actuator ) on matalahitainen solenoidimoottori . Se koostuu kiinteästä parista vahvoja neodyymikestomagneetteja sekä kelasta (solenoidista) liikkuvan pään kannattimessa . Moottori yhdessä levylle kirjoitetun servoinformaation luku- ja käsittelyjärjestelmän ja ohjaimen (VCM-ohjain) kanssa muodostaa servokäytön .

Pään asentojärjestelmä voi olla myös kaksoiskäyttöinen. Samanaikaisesti pääsähkömagneettinen käyttölaite liikuttaa lohkoa tavallisella tarkkuudella, ja ylimääräinen pietsosähköinen mekanismi kohdistaa päät magneettirataan parannetulla tarkkuudella.

Moottorin toimintaperiaate on seuraava: käämitys on staattorin sisällä (yleensä kaksi kiinteää magneettia), eri vahvuuksilla ja napaisuuksilla syötetty virta saa sen kohdistamaan kiinnikkeen (keinuvivun) tarkasti päillä säteittäistä reittiä pitkin. Paikannuslaitteen nopeus riippuu levyjen pinnalla olevien tietojen hakuajasta.

Jokaisella asemalla on erityinen vyöhyke, jota kutsutaan pysäköintialueeksi - siihen päät pysähtyvät, kun asema sammutetaan tai se on jossakin alhaisen virrankulutuksen tilassa. Pysäköintitilassa pääyksikön kannatin (keinuvarsi) on ääriasennossa ja lepää iskunrajoitinta vasten. Tiedonhakutoimintojen (luku/kirjoitus) aikana yksi melun lähteistä on tärinä, joka johtuu magneettipäitä kiinnittävien kannattimien iskuista liikerajoittimia vasten, kun päitä palautetaan nolla-asentoon. Melun vähentämiseksi ajopysäytteisiin on asennettu pehmeästä kumista valmistetut vaimennuslevyt. Kiintolevyn kohinaa voidaan vähentää merkittävästi ohjelmallisesti muuttamalla pääyksikön kiihdytys- ja hidastustilojen parametreja. Tätä varten on kehitetty erityinen tekniikka - Automatic Acoustic Management . Virallisesti kyky hallita kiintolevyn kohinatasoa ohjelmallisesti ilmestyi ATA / ATAPI-6-standardiin (tämän tekemiseksi sinun on muutettava ohjausmuuttujan arvoa), vaikka jotkut valmistajat ovat tehneet kokeellisia toteutuksia aiemmin.

Elektroniikkalohko

Varhaisissa kovalevyissä ohjauslogiikka sijoitettiin tietokoneen MFM- tai RLL-ohjaimeen, ja elektroniikkakortilla oli vain modulit analogiseen käsittelyyn ja karamoottorin, asennoittimen ja pääkytkimen ohjaukseen. Tiedonsiirtonopeuksien kasvu pakotti kehittäjät lyhentämään analogisen polun pituutta äärirajoille, ja nykyaikaisissa kiintolevyissä elektroniikkayksikkö sisältää yleensä: ohjausyksikön, vain lukumuistin (ROM), puskurimuistin, liitäntäyksikön. ja digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö .

Liitäntälaatikko yhdistää kiintolevyn elektroniikan muuhun järjestelmään.

Ohjausyksikkö on ohjausjärjestelmä, joka vastaanottaa sähköisiä signaaleja päiden sijoittelua varten ja generoi ohjaustoimintoja " voice coil " -tyyppisellä käytöllä, joka kytkee tietovirtoja eri päistä, ohjaa kaikkien muiden solmujen toimintaa (esim. karan nopeus), vastaanottaa ja käsitellä signaaleja laiteantureilta (anturijärjestelmään voi kuulua yksiakselinen kiihtyvyysanturi, jota käytetään iskuntunnistimena, kolmiakselinen kiihtyvyysanturi , jota käytetään vapaan pudotusanturina, paineanturi, kulmakiihtyvyysanturi, lämpösensori).

ROM-yksikkö tallentaa ohjausyksiköiden ohjausohjelmat ja digitaalisen signaalinkäsittelyn sekä kiintolevyn huoltotiedot.

Puskurimuisti tasoittaa liitännän ja aseman välistä nopeuseroa (käytetään nopeaa staattista muistia ). Puskurimuistin koon kasvattaminen joissakin tapauksissa mahdollistaa aseman nopeuden lisäämisen.

Digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö puhdistaa luetun analogisen signaalin ja dekoodaa sen (digitaalisen tiedon poiminta). Digitaaliseen käsittelyyn käytetään erilaisia ​​menetelmiä, esimerkiksi PRML-menetelmää (Partial Response Maximum Likelihood - suurin todennäköisyys epätäydellisen vastauksen kanssa). Vastaanotettua signaalia verrataan näytteisiin. Tässä tapauksessa valitaan näyte, joka on muodoltaan ja ajallisilta ominaisuuksiltaan eniten samankaltainen kuin dekoodattu signaali.

  • Makrokuva magneettipäästä, alla - peiliheijastus magneettilevyn pinnasta

  • Mikrokuva magneettipäästä

  • Pysäköity magneettipää

  • Ohjainkortti 3,5" 73 Gt:n Fujitsu SAS -asemassa

  • Magneettipäiden käytön mekaaniset ja sähköiset komponentit

  • MFM-levyn liittämiseen emolevyyn tarvitaan ohjain ( laajennuskortti ) .

  • Ohjainkortti vanhassa IDE-asemassa

Käyttöliittymän vertailu

Sisäisille kiintolevyille:

Kaistanleveys, Gbps Kaapelin enimmäispituus, m Tarvitaanko virtajohto Asemien määrä kanavaa kohti Johtimien lukumäärä kaapelissa Muut ominaisuudet
Ultra ATA /133 1.2 0,46 Kyllä (3,5") / Ei (2,5") 2 40/80 Ohjain+2Slave, hot swap ei mahdollista
SATA -300 2.4 yksi Joo yksi 7 Isäntä/Slave, vaihdettavissa joissain ohjaimissa
SATA -600 4.8 ei dataa Joo yksi 7
Ultra -320SCSI 2.56 12 Joo 16 50/68 laitteet ovat samanarvoisia, kuumavaihto on mahdollista
SAS 2.4 kahdeksan Joo Yli 16 384 hot swap; on mahdollista liittää SATA -laitteita SAS-ohjaimiin

Ulkoisille kiintolevyihin perustuville laitteille, jotka luodaan melkein aina sisäisten kiintolevyjen pohjalta sovitinkortin (liitäntämuuntimen) avulla:

Kaistanleveys, Gbps Kaapelin enimmäispituus, m Tarvitaanko virtajohto Asemien määrä kanavaa kohti Johtimien lukumäärä kaapelissa Muut ominaisuudet
FireWire /400 0.4 4,5 (jopa 72 m päivänkakkaraketjussa) Kyllä/Ei (riippuen liitäntätyypistä ja asemasta) 63 4/6 laitteet ovat samanarvoisia, kuumavaihto on mahdollista
FireWire /800 0.8 4,5 (jopa 72 m päivänkakkaraketjussa) Kyllä/Ei (riippuen liitäntätyypistä ja asemasta) 63 9 laitteet ovat samanarvoisia, kuumavaihto on mahdollista
USB 2.0 0,48

(oikeastaan ​​- 0,25)

5 (jopa 72 m, kun se on kytketty sarjaan keskittimien kautta ) Kyllä/Ei (käyttötyypistä riippuen) 127 neljä Isäntä/orja, hot-swave
USB 3.0 4.8 ei dataa Kyllä/Ei (käyttötyypistä riippuen) ei dataa 9 Kaksisuuntainen, USB 2.0 -yhteensopiva
Thunderbolt kymmenen
ethernet
eSATA 2.4 2 Joo 1 (jopa 15 porttikertoimella) 7 Isäntä/orja, hot-swave

Magneettilevyn geometria

Osoittamista varten levylevyjen pintatila on jaettu raitoihin  - samankeskisiin rengasmaisiin alueisiin. Jokainen raita on jaettu yhtä suuriin segmentteihin - sektoreihin . CHS - osoitus olettaa, että kaikilla tietyn levyalueen raidoilla on sama määrä sektoreita.

Sylinteri  - sarja raitoja yhtä kaukana keskustasta kaikilla kiintolevylevyjen työpinnoilla. Pään numero määrittää käytetyn työpinnan ja sektorinumero  tietyn sektorin radalla.

CHS-osoitteiden käyttämiseksi sinun on tiedettävä käytettävän levyn geometria : siinä olevien sylinterien, päiden ja sektoreiden kokonaismäärä. Aluksi nämä tiedot piti syöttää manuaalisesti; ATA - 1 -standardissa otettiin käyttöön geometrian automaattisen havaitsemisen toiminto (Identify Drive -komento) [23] .

Geometrian vaikutus levytoimintojen nopeuteen

Kiintolevyn geometria vaikuttaa luku-/kirjoitusnopeuteen. Levylautasen ulkoreunaa lähempänä raitojen pituus kasvaa (enemmän sektoreita mahtuu, sektorien määrä sylintereissä oli aiemmin sama) ja vastaavasti datamäärä, jonka laite pystyy lukemaan tai kirjoittamaan yhdessä vallankumous. Samanaikaisesti lukunopeus voi vaihdella 210 - 30 MB / s. Kun tiedät tämän ominaisuuden, on suositeltavaa sijoittaa käyttöjärjestelmien juuriosiot tähän. Sektorinumerointi alkaa levyn ulkoreunasta nollasta.

Kiintolevyjen geometrian ominaisuudet sisäänrakennetuilla ohjaimilla

Vyöhykejako

Nykyaikaisten "kovalevyjen" levyillä raidat on ryhmitelty useisiin vyöhykkeisiin ( eng.  Zoned Recording ). Kaikilla yhden vyöhykkeen raidoilla on sama määrä sektoreita. Ulompien vyöhykkeiden raiteilla on kuitenkin enemmän sektoreita kuin sisäalueiden raiteilla. Tämä mahdollistaa pidempää ulkorataa käyttämällä tasaisemman tallennustiheyden saavuttamisen, mikä lisää levyn kapasiteettia samalla tuotantotekniikalla.

Varaussektorit

Kussakin raidassa voi olla lisää varasektoreita levyn käyttöiän pidentämiseksi. Jos jossain sektorissa tapahtuu korjaamaton virhe, tämä sektori voidaan korvata varalla ( englanniksi  remapping ). Siihen tallennetut tiedot voidaan kadota tai palauttaa käyttämällä ECC :tä ja levyn kapasiteetti pysyy samana. Uudelleenjakelutaulukoita on kaksi: toinen täytetään tehtaalla, toinen käytön aikana. Vyöhykerajat, sektorien lukumäärä raitaa kohden kullekin vyöhykkeelle ja sektorikartoitustaulukot tallennetaan elektroniikkayksikön ROM:iin.

Looginen geometria

Valmistettujen kiintolevyjen kapasiteetin kasvaessa niiden fyysinen geometria ei enää mahtunut ohjelmisto- ja laitteistoliitäntöjen asettamiin rajoituksiin (katso: Kiintolevyn kapasiteetti ). Myös raidat, joissa on eri määrä sektoreita, eivät ole yhteensopivia CHS-osoitusmenetelmän kanssa. Tämän seurauksena levyohjaimet alkoivat raportoida ei todellista, vaan kuvitteellista loogista geometriaa , joka sopii rajapintojen rajoituksiin, mutta ei vastaa todellisuutta. Joten sektoreiden ja päiden enimmäismäärät useimmissa malleissa ovat 63 ja 255 (suurimmat mahdolliset arvot BIOS INT 13h -keskeytystoiminnoissa), ja sylinterien lukumäärä valitaan levyn kapasiteetin mukaan. Itse levyn fyysistä geometriaa ei voida saada normaalissa toimintatilassa [24] ja se on tuntematon järjestelmän muille osille.

Tietojen osoitus

Kiintolevyn pienin osoitettavissa oleva tietoalue on sektori . Sektorin koko on perinteisesti 512 tavua [25] . Vuonna 2006 IDEMA ilmoitti siirtyvänsä 4096 tavun sektorikokoon, mikä on tarkoitus saattaa päätökseen vuoteen 2010 mennessä [26] .

Western Digital on jo ilmoittanut [27] uuden Advanced Format -nimisen alustustekniikan lanseeraamisesta ja on julkaissut sarjan uutta tekniikkaa käyttäviä asemia. Tämä sarja sisältää AARS / EARS- ja BPVT-linjat.

Ennen kuin käytät Advanced Format -tekniikkaa käyttävää asemaa toimimaan Windows XP:ssä, sinun on suoritettava osioiden kohdistustoimenpiteet käyttämällä erityistä apuohjelmaa [28] . Jos levyosioita luovat Windows Vista , Windows 7 ja Mac OS , kohdistusta ei vaadita [29] .

Windows Vistalla, Windows 7:llä, Windows Server 2008:lla ja Windows Server 2008 R2:lla on rajoitettu tuki ylikokoisille levyille [30] [31] .

On kaksi päätapaa osoittaa levyn sektoreita:

  • sylinder-head-sector ( englanniksi  cylinder-head-sector, CHS );
  • lineaarinen lohkoosoite ( LBA ) . 
CHS

Tällä menetelmällä sektoria käsitellään sen fyysisen sijainnin perusteella levyllä kolmella koordinaatilla - sylinterin numero , pään numero ja sektorin numero . Levyillä, jotka ovat suurempia kuin 528 482 304 tavua (504 Mt), joissa on sisäänrakennetut ohjaimet, nämä koordinaatit eivät enää vastaa sektorin fyysistä sijaintia levyllä ja ovat "loogisia koordinaatteja" (katso yllä ).

LBA

Tällä menetelmällä kantoaallon tietolohkojen osoitteet määritetään käyttämällä loogista lineaarista osoitetta. LBA-osoitteita alettiin ottaa käyttöön ja käyttää vuonna 1994 yhdessä EIDE-standardin (Extended IDE) kanssa. LBA:n tarve johtui osittain suuren kapasiteetin levyjen tulosta , joita ei voitu täysin hyödyntää vanhoilla osoitemenetelmillä.

LBA-menetelmä vastaa SCSI :n sektorikartoitusta . SCSI-ohjaimen BIOS suorittaa nämä tehtävät automaattisesti, eli looginen osoitusmenetelmä oli tyypillinen SCSI-rajapinnalle alusta alkaen.

Ominaisuudet

  • Liitäntä ( englanninkielinen  käyttöliittymä ) - tekninen vuorovaikutusväline kahden erilaisen laitteen välillä, joka kiintolevyjen tapauksessa on joukko viestintälinjoja, näiden linjojen kautta lähetettyjä signaaleja, näitä linjoja tukevia teknisiä välineitä (rajapintaohjaimet) ja vaihtosääntöjä (protokolla). Nykyaikaiset massatuotetut sisäiset kiintolevyt käyttivät eri aikoina ATA -liitäntöjä (alias IDE ja PATA), SATA , SCSI , SAS . Useat kovalevypohjaiset laitteet voisivat myös käyttää eSATA- , FireWire- , SDIO- , Fibre Channel- , USB 2- , USB 3- ja Thunderbolt -liitäntöjä .
  • Kapasiteetti ( englanniksi  capacity ) - asemaan mahtuvan tiedon määrä . Ensimmäisten kiintolevyjen luomisesta lähtien, tiedon tallennustekniikan jatkuvan parantamisen seurauksena, niiden suurin mahdollinen kapasiteetti on jatkuvasti kasvanut. Kiintolevyjen tallennustiheys on kasvanut 60 miljoonaa kertaa 50 vuoden aikana (vuodesta 1961 vuoteen 2011) [32] . Asemissa, joiden aseman muotokerroin on 3,5 tuumaa, se saavutti vuonna 2016 6, 8 tai 10 TiB [33] ja vuoteen 2020 mennessä 20 TiB [34] . Toisin kuin tietojenkäsittelytieteessä yleisesti hyväksytyssä binäärietuliitejärjestelmässä , joka merkitsee luvun 1024 kerrannaista, valmistajat käyttävät arvoja, jotka ovat 1000:n kerrannaisia ​​määrittäessään kiintolevyjen kapasiteettia. Näin ollen kiintolevyn kapasiteetti on merkitty "200 Gt". on 186,2 GiB [35] [36 ] [37] .
  • Fyysinen koko ( muototekijä ; englanninkielinen  dimensi ) - lähes kaikki henkilökohtaisten tietokoneiden ja palvelimien vuosien 2001-2008 asemat ovat joko 3,5 tai 2,5 tuumaa leveitä  - niiden vakiokiinnikkeiden koko, vastaavasti pöytätietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa . Myös 1,8-, 1,3-, 1- ja 0,85 tuuman formaatit ovat yleistyneet. Asemien tuotanto kooltaan 8 ja 5,25 tuumaa on lopetettu. Ensimmäisten kiintolevyjen aikoihin IBM:llä oli sääntö, jonka mukaan kaikkien mallien piti kulkea 75 cm:n vakiooviaukon läpi [38] .
  • Random access time ( eng.  Random access time ) - keskimääräinen aika, jonka kiintolevy suorittaa luku-/kirjoituspään sijoittamisen magneettilevyn mielivaltaiseen osaan, riippuu pyörimisnopeudesta. Tämän parametrin alue on 2,5 - 16 ms , usein spesifikaatiot osoittavat keskimääräisen pääsyajan luokkaa 8-10 ms [39] . Palvelinten levyillä on yleensä vähimmäisaika, kannettavien laitteiden levyillä pisin. Vertailun vuoksi tämä parametri SSD -levyille on alle 1 ms, lisäksi SSD-levyt pystyvät käsittelemään useita satunnaisia ​​pyyntöjä samanaikaisesti.
  • Karan nopeus ( englanniksi  spindle speed ) - karan kierrosten määrä minuutissa. Pääsyaika ja keskimääräinen tiedonsiirtonopeus riippuvat suurelta osin tästä parametrista. Tällä hetkellä kiintolevyjä valmistetaan seuraavilla vakiopyörimisnopeuksilla: 4200, 5400 ja 7200 (kannettavassa tietokoneessa); 5400, 5700, 5900, 7200 ja 10 000 (henkilökohtaiset tietokoneet); 10 000 ja 15 000 rpm (palvelimet ja tehokkaat työasemat). Karan pyörimisnopeuden lisääntymistä kannettavien tietokoneiden kiintolevyissä estää gyroskooppinen vaikutus , jonka vaikutus on merkityksetön kiinteissä tietokoneissa.
  • Luotettavuus ( englanniksi  reliability ) - määritellään vikojen väliseksi keskimääräiseksi ajaksi (MTBF). Lisäksi suurin osa nykyaikaisista asemista tukee SMART -tekniikkaa.
  • I/O-toimintojen määrä sekunnissa ( eng.  IOPS ) - riippuu pyörimisnopeudesta, pyyntöjen koosta ja pyyntöjen lokalisoinnista. Nykyaikaisilla 7200 rpm -levyillä tämän parametrin arvioidaan olevan noin 75–100 ops/s taajuusmuuttajan satunnaiskäytössä, ja se määräytyy suuremmassa määrin hajasaantiajan perusteella [40] [41] . Lineaarisissa (peräkkäisissä) operaatioissa "iops"-indikaattorit määräytyvät tiedonsiirron kokonaisajan perusteella ja lasketaan lineaarisen lukunopeuden ja operaatioiden koon perusteella [42] [43] .
  • Virrankulutus  on tärkeä tekijä mobiililaitteissa.
  • Iskunkesto ( eng.  G-shock rating ) - taajuusmuuttajan kestävyys äkillisille painepiikkeille tai iskuille, mitattuna sallitun ylikuormituksen yksikköinä päälle- ja pois päältä -tilassa.
  • Tiedonsiirtonopeus ( eng.  Transfer Rate ) peräkkäiselle pääsylle vaihtelee levyalueiden (vyöhykkeiden, ZBR [44] ) [45] osalta :
    • levyn ulkovyöhyke: noin 150-200 MB / s;
    • levyn sisäinen vyöhyke: noin 70-100 MB / s
  • Puskurin koko  - puskuria kutsutaan välimuistiksi, joka on suunniteltu tasoittamaan eroja luku-/kirjoitusnopeudessa ja siirrossa rajapinnan kautta. Nykyaikaisissa asemissa se vaihtelee yleensä 8 - 128 Mt.

Melutaso

Melutaso on taajuusmuuttajan mekaniikan tuottamaa melua sen käytön aikana. Ilmoitettu desibeleinä . Hiljaiset asemat ovat laitteita, joiden melutaso on noin 26 dB tai vähemmän. Melu koostuu karan pyörimismelusta (mukaan lukien aerodynaaminen melu) ja paikannusmelusta.

Kiintolevyjen melun vähentämiseksi käytetään seuraavia menetelmiä:

  • sulautetut AAM- järjestelmätyökalut . Kiintolevyn vaihtaminen hiljaiseen tilaan johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen keskimäärin 5-25%, mutta tekee melusta käytön aikana lähes kuulumattomaksi;
  • suunnittelu ja tekniset menetelmät:
  • melua vaimentavien laitteiden käyttö [46] ;
  • asennus kumi- tai silikonialuslevyihin;
  • telineen täydellinen korvaaminen joustavalla jousituksella.

Viat

  • Levylevyn raitojen hapetus ;
  • Magneettipään vaurioituminen luettaessa;
  • Herkempi mekaanisille vaurioille käytön aikana, koska levyjen sähkömoottori toimii jatkuvasti, toisin kuin SSD .

Kiintolevyille on ominaista korkea toimintavarmuus ja tiedon tallennus. Ne voivat kestää vuosikymmeniä. Ne vaihdetaan yleensä suuremman kapasiteetin kiintolevyn ostamiseksi kauan ennen vanhan aseman vikaa.

Tuotanto

Kiintolevyjen tuotantoprosessi koostuu useista vaiheista:

Magneettipinnoitusta varten työkappaleet siirretään magneettipinnoitusvyöhykkeelle (sijaitsee testivyöhykkeen sisällä, luokka 10).

Magneettisten pinnoitteiden levitysprosessin päätyttyä levyt asetetaan kasetteihin ja siirretään jälleen testialueelle.

  • Kasetit levyineen menevät kuljetinta pitkin varmentajaan , joka on melko suuri (korjaamon suurin) yksikkö, jossa on useita karaja ja järjestelmä levyjen automaattiseen asentamiseen kaseteista. Sertifioijassa on myös levyjen kirjoitus- ja lukupäät, jotka on asennettu karalle. Levyt alustetaan yhdellä pitkällä sektorilla koko raidalle. Lukeessa havaitaan viat, jotka syötetään tietokantaan.
  • Tarkastetut pannukakut pinotaan kasetteihin ja lähetetään varastoon.

Matalan tason muotoilu

Laitteen kokoonpanon viimeisessä vaiheessa levyjen pinnat muotoillaan  - niille muodostetaan raidat ja sektorit. Tietyn menetelmän määrää valmistaja ja/tai standardi, mutta ainakin jokainen raita on magneettisesti merkitty osoittamaan raidan alkamista.

On apuohjelmia , jotka voivat testata levyn fyysisiä sektoreita ja tarkastella ja muokata sen palvelutietoja rajoitetusti [47] . Tällaisten apuohjelmien erityisominaisuudet riippuvat suuresti levymallista ja vastaavan malliperheen ohjelmiston tekijän tuntemista teknisistä tiedoista [48] .

Sovellukset

Jotkut kiintolevyjä käyttävistä laitteista ovat:

Market

Kiintolevyt pysyivät suosittuina 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä, koska niille ei tuolloin ollut sopivaa korvaavaa: Solid-state-asemat (SSD-levyt) olivat vasta kehityspolkunsa alussa ja olivat siksi kalliita, mutta niihin mahtui hyvin pieniä määriä dataa. . 2020-luvun alussa SSD-levyjen suosion jatkuva kasvu luotettavampina ja nopeampina asemina (kuluttajasegmentissä käyttäjät valitsivat yhä enemmän SSD-levyjä kiintolevyjen ja samankokoisten SSD-levyjen väliltä) johti siihen, että kovalevytoimitukset maailmanlaajuisesti. romahti 15 prosenttia (vuonna 2022 verrattuna vuoteen 2021) [49] .

Tuottajat

Aluksi markkinoilla oli laaja valikoima kiintolevyjä, joita monet yritykset olivat tuottaneet . Kovenevan kilpailun, modernia teknologiaa vaativan kapasiteetin räjähdysmäisen kasvun ja laskevien voittomarginaalien myötä useimmat valmistajat ovat joko ostaneet kilpailijoita tai siirtyneet käyttämään muita tuotteita.

1990- luvun puolivälissä oli yritys nimeltä Conner Peripherals , Seagate osti myöhemmin.

1990-luvun ensimmäisellä puoliskolla oli Micropolis Corporation , joka tuotti erittäin kalliita premium - SCSI-asemia palvelimiin. Mutta alan ensimmäisten 7200 rpm kiintolevyjen julkaisun myötä. se käytti Nidecin toimittamia heikkolaatuisia karalaakereita, ja Micropolis kärsi kohtalokkaat palautukset, meni konkurssiin ja Seagate osti sen kokonaan.

NEC tuotti myös kovalevyjä .

Fujitsu jatkaa kiintolevyjen tuotantoa kannettaville tietokoneille ja SCSI-asemille, mutta poistui pöytäkoneiden asemien massamarkkinoilta vuonna 2001 Cirrus Logic -ohjainsirun massiivisen vian vuoksi (huonolaatuinen vuo johti juotoskorroosioon). Ennen tätä harkittiin Fujitsun kiintolevyjä[ kenen toimesta? ] työpöytäalan paras , jolla on erinomaiset pyörivien pintojen ominaisuudet, eikä tehtaalla ole käytännössä osoitettu yhtään sektoria uudelleen. Vuonna 2009 kiintolevyjen tuotanto siirrettiin kokonaan Toshiballe [50] .

2000-luvun alussa tapahtuneiden pöytätietokoneiden levyjen massavirheisiin liittyvien kohtalokkaiden vikojen jälkeen (hermeettisen purkin epäonnistuneen liittimen kontaktit hapettuivat), Hitachi osti IBM - divisioonan , jonka levyjä pidettiin tähän asti lähes vakiona. [51] .

Varsin kirkkaan jäljen kiintolevyjen historiaan jätti Quantum Quantum Corp. , mutta se epäonnistui myös 2000-luvun alussa, jopa traagisemmin kuin IBM ja Fujitsu: Quantum CX -sarjan kiintolevyissä levyn hermeettisessä pankissa sijaitseva päänvaihtosiru epäonnistui, mikä johti erittäin kalliisiin tietojen poimimiseen epäonnistunut levy.

Yksi levytuotannon johtajista oli Maxtor . Vuonna 2001 Maxtor osti Quantumin kiintolevyosaston ja kärsi myös maineongelmista niin sanottujen "ohuiden" asemien kanssa. Vuonna 2006 Seagate osti Maxtorin [51] .

Keväällä 2011 Western Digital osti Hitachin tuotannon (3,5 tuuman aseman tehtaat siirrettiin Toshiballe vuonna 2012) [52] [53] [54] ; samaan aikaan Samsung myi kiintolevydivisioonansa Seagatelle [55] [56] .

Vuodesta 2012 lähtien on jäljellä kolme päävalmistajaa - Seagate , Western Digital ja Toshiba [57] [58] .

Levyjen valmistajat
  • Maailman suurin itsenäinen kovalevyjen alumiinilevyjen valmistaja on japanilainen Showa Denko (SDK), jonka päätuotanto on Malesiassa [59] .
  • Ainoa yritys, joka valmistaa lasilevyjä kiintolevyille, on japanilainen Hoya Corporation (rautateiden lasilevyjen valmistuksen liikevaihto toi sille 35 % kokonaistuloista ja loput 65 % tulee piilolinssien ja lasien myynnistä) [ 60] [61] .

Hinta

Siitä lähtien, kun kiintolevyt otettiin käyttöön vuonna 1956, niiden hinta on pudonnut kymmenistä tuhansista dollareista kymmeniin dollareihin 2010-luvun puolivälissä. Kapasiteetin hinta on laskenut 9200 dollarista 0,000035 dollariin megatavua kohden [62] .

Vuoden 2011 Thaimaan tulvat tulvivat Western Digitalin , Seagate Technologyn , Hitachin ja Toshiban kiintolevytehtaat . IDC :n mukaan tämä johti kiintolevytuotannon laskuun kolmanneksella [63] . Piper Jaffrayn mukaan vuoden 2011 neljännellä vuosineljänneksellä kovalevypula maailmanmarkkinoilla on 60-80 miljoonaa yksikköä ja kysyntä 180 miljoonaa, 9.11.2011 kiintolevyjen hinnat ovat jo nousseet vaihteluväli 10 - 60 % [64] .

Vuonna 2020 COVID-19-pandemian vuoksi kovalevyvalmistajat vähensivät merkittävästi asemien tuotantoa, mutta tulevaisuudessa asiantuntijoiden mukaan markkinat alkavat taas kasvaa (ainakin tallennusaseman markkinaraolla). Puhumme jopa 20 TB:n kiintolevyistä. Suuremman kapasiteetin asemat siirtyvät seuraavan vuoden tai parin sisällä lämmitettyyn tallennustilaan (HAMR), johon lasilevyt soveltuvat, kuten uskotaan, paremmin kuin alumiini. 5G -viestinnän leviämisen myötä odotettu datan kasvu verkkoissa vaatii uusia ja entistä tilavampia tallennusjärjestelmiä, joihin SSD-levyt eivät selviä, etätyöstä ja esineiden internetistä tulee myös konkreettisen kysynnän kasvun lähde. HDD-asemat [65] [66] .

Toukokuussa 2021 kiintolevyjen louhintaan perustuvan Chia lanseerauksen yhteydessä kiintolevyjen hinnat nousivat 2-3 kertaa [67] [68] [69] [70] [71] .

Kronologia

  • 1956  - ensimmäinen kiintolevy IBM 350 osana ensimmäistä sarjatietokonetta IBM 305 RAMAC [72] . Asema vei suuren jääkaapin kokoisen laatikon, jonka paino oli 971 kg, ja siinä pyörivän 50 ohuen, halkaisijaltaan 610 mm:n puhtaalla raudalla peitetyn levyn kokonaismuistikapasiteetti oli noin 5 miljoonaa 6-bittistä sanaa ( 3,5 Mt 8-bittisinä sanoina - tavuina ).
  • 1961 - IBM 1301  -kiintolevy oli ensimmäinen, johon jokaiselle levylle asennettiin luku-/kirjoituspäät; 28 Mt [73] .
  • 1973 - IBM 3340  -kiintolevy , nimeltään Winchester, käytti ensimmäisenä kevyitä luku-/kirjoituspäitä, jotka leijuvat pyörivän levyn päällä aerodynaamisten voimien vaikutuksesta, mikä mahdollisti merkittävästi levyn välisen ilmaraon pienentämisen. ja pää. Myös ensimmäistä kertaa levyt ja päät pakattiin hermeettisiin kammioihin, mikä sulkee pois ulkoiset vaikutukset mekanismiin; 30 Mt [74] .
  • 1979  - kiintolevyssä IBM 3370 valmistettiin ensimmäistä kertaa magneettipäät ohutkalvoteknologialla, jota on kehitetty 1960-luvun lopulta lähtien. Tämän ansiosta tallennustiheys nousi 7,53 Mbps:iin. Ohutkalvoisia luku-/kirjoituspäitä valmistettiin vuoteen 1991 asti, minkä jälkeen ne korvattiin magnetoresistiivisillä päillä [75] .
  • 1980  - ensimmäinen 5,25 tuuman Winchester, Shugart ST-506 ; 5 Mt (IBM:n teollisuuskiintolevyt ovat saavuttaneet 1 Gt:n kapasiteetin [75] ). 5,25" kiintolevyjä valmistettiin vuoteen 1998 [32] .
  • 1981  - 5,25 tuuman Shugart ST-412 ; 10 Mt [75] .
  • 1983  - ensimmäinen 3,5 tuuman kiintolevy, jonka julkaisi pieni skotlantilainen yritys Rodime ; 10 Mt. Rodime patentoi tämän muototekijän patentoiduksi keksinnöksi [32] .
  • 1985  - ESDI -standardi , muutettu ST-412-standardi.
  • 1986  - SCSI , ATA (IDE) standardit.
  • 1990  - enimmäiskapasiteetti 320 Mt.
  • 1991  – IBM julkaisi ensimmäisen 2,5 tuuman Tamba-1-kiintolevyn, jonka kapasiteetti on 63 Mt ja joka painaa hieman yli 200 grammaa [32] .
  • 1992  - ensimmäinen kiintolevy, jonka karan nopeus on 7200 rpm; 2,1 Gt [32] .
  • 1995  - enimmäiskapasiteetti 2 Gt.
  • 1996  - ensimmäinen kovalevy, jonka karanopeus on 10 000 rpm, Seagate Cheetah [76] .
  • 1997  - enimmäiskapasiteetti 10 Gt.
  • 1998  - UDMA/33 ja ATAPI -standardit .
  • 1999  - IBM julkaisee Microdriven , jonka kapasiteetti on 170 ja 340 megatavua.
  • 2000  - IBM julkaisee Microdriven, jonka kapasiteetti on 500 Mt ja 1 Gt. Samana vuonna ilmestyivät ensimmäiset kiintolevyt, joiden karanopeus oli 15 000 rpm ja jotka julkaisivat Seagate ja IBM. Tässä kilpailussa pyörimisnopeudet pysähtyivät [77] .
  • 2001  - Maxtor julkaisi "DiamondMax D536X" - ensimmäisen 3,5 tuuman vakiokiintolevyn, jonka kapasiteetti on 100 Gt [78] .
  • 2002  - ATA / ATAPI-6-standardi ja 137 Gt:n asemat.
  • 2003 - SATA -  standardi .
  • 2003 - Hitachi julkaisee 2 Gt:n Microdriven.
  • 2004  - Seagate julkaisee ST1:n - Microdriven analogin, jonka kapasiteetti on 2,5 ja 5 Gt.
  • 2005  - Hitachi (HGST) julkaisee "Hitachi Deskstar 7K500" - ensimmäisen 3,5 tuuman vakiokiintolevyn, jonka kapasiteetti on 500 Gt.
  • 2005 - SATA II (Serial ATA 3G) ja SAS (Serial Attached SCSI) -standardit.
  • 2005 - Seagate julkaisee ST1 - Microdriven  analogin , jonka kapasiteetti on 8 Gt.
  • 2006  - kohtisuoran tallennusmenetelmän soveltaminen kaupallisiin asemiin.
  • 2006 - ensimmäisten "hybridi"-kiintolevyjen ilmestyminen, jotka sisältävät flash-muistilohkon .
  • 2006 - Seagate julkaisee ST1:n - Microdriven analogin, jonka kapasiteetti on 12 Gt.
  • 2007 – Hitachi esittelee ensimmäisen kaupallisen 1 TB  :n 3,5 tuuman aseman "Hitachi Deskstar 7K1000" .
  • 2009  - perustui Western Digitalin 500 Gt:n levyihin , sitten Seagate julkaisi 2 TB malleja [79] .
  • 2009 – Samsung julkaisi ensimmäiset USB 2.0 -kiintolevyt [80] .
  • 2009 - Western Digital ilmoitti luovansa 2,5 tuuman kiintolevyt, joiden kapasiteetti on 1 TB (tallennustiheys - 333 Gt yhdellä levyllä) [81] .
  • 2009 - SATA III -standardin (SATA 6G) ilmestyminen .
  • 2010  – Seagate julkaisee 3 Tt:n kiintolevyn.
  • 2010 – Samsung julkaisi kiintolevyn levyillä, joiden tallennustiheys on 667 Gt per levy [82] .
  • 2011  – Western Digital julkaisi ensimmäisen levyn 750 Gt:n levyillä [83] .
  • 2011 – Hitachi ja Seagate julkaisivat asemia 1 Tt:n levyillä [84] [85] .
  • 2011 – Seagate esitteli maailman ensimmäisen 4 TB:n 3,5 tuuman aseman [86] [87] .
  • 2013  – Western Digital julkaisi 6 Tt:n aseman, jossa on 7 levyä 5 sijasta [88] .
  • 2014  - Western Digital julkaisee "Ultrastar He10" -mallin, maailman ensimmäisen 10 TB:n aseman, jossa on heliumia ilman sijaan kotelon sisällä. Siinä on 7 levyä [89] [90] .
  • 2017 – Toshiba julkaisi MG07ACA-aseman, jonka kapasiteetti on 14 Tt [91] .
  • 2018 – Seagate julkaisi HAMR-teknologian avulla maailman ensimmäisen 16 Tt:n kiintolevyn [92] [21] .
  • 2020 – WDC ja Seagate julkaisevat 20 Tt:n kiintolevyt [8] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Viiteopas - Kiintolevyasemat  . Haettu 28. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  2. ↑ http://www.storagereview.com/guide/histEarly.html Arkistoitu 29. marraskuuta 2010 Wayback Machinen viiteoppaassa - Kiintolevyasemat - Varhaiset levyasemat 
  3. ↑ IBM-arkistot: IBM 3340:n suorakäyttöinen tallennustila . Haettu 25. kesäkuuta 2006. Arkistoitu alkuperäisestä 3. tammikuuta 2019.
  4. ↑ Kiintolevy vai kiintolevy? Arkistoitu 20. kesäkuuta 2010 Wayback Machinessa
  5. ↑ Venäjän Argon sanakirja. — GRAMOTA.RU. V. S. Elistratov. 2002.
  6. ↑ Aikajana: 50 vuotta kovalevyjä . Haettu 2. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 6. lokakuuta 2013.
  7. ↑ Nanoelektroniikka ja fotoniikka , s. 82.
  8. ↑ 1 2 Yli 20 TB : n kiintolevyt siirtyvät lasilevyihin
  9. ↑ 2,4 Tbit per neliötuuma vuoteen 2014 mennessä. Arkistokopio päivätty 22. elokuuta 2009 Wayback Machinessa // 3DNews , 06.08.2009
  10. ↑ 17. elokuuta historiassa ... vallankumoukselliset kiintolevyt Arkistokopio 18. elokuuta 2015 Wayback Machinessa // Ferra.ru
  11. ↑ Western Digital -kuva HDD :n ja SSD:n teratavun kustannusten vähennysennusteesta Arkistoitu 24. lokakuuta 2017 Wayback Machinessa 12 (eng) )
  12. ↑ Siru , 2012, nro 11, s. 116.
  13. ↑ SMR-tekniikka murtaa uuden suunnan magneettisessa tallennuksessa Arkistoitu 20. syyskuuta 2015 Wayback Machine ComputerPressissä No. 12, 2013
  14. ↑ Laatoitettu magneettitallennus eli SMR
  15. ↑ 1 2 Kaikki kiintolevyjen valmistajat jääneet kiinni "tuhoavasta" tallennustekniikasta Arkistoitu 21. huhtikuuta 2020 Wayback Machinessa // CNews , 17.04.2020
  16. ↑ WD SMR -levyt eivät ole yhteensopivia ZFS:n kanssa, mikä voi johtaa tietojen menetykseen . Haettu 16. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 16. heinäkuuta 2021.
  17. ↑ WD Red SMR -asema yhteensopivuus ZFS:n kanssa | . Haettu 16. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 16. heinäkuuta 2021.
  18. ↑ Jotkut Seagate- ja Western Digital -kiintolevyt käyttävät salaa SMR :ää Arkistoitu 17. huhtikuuta 2020 Wayback Machinessa // 3DNews , 15.4.2020
  19. ↑ TDK masteroitu 1 terabitti neliötuumaa kohti Arkistoitu 10. lokakuuta 2009 Wayback Machinessa , 3DNews , 7.10.2009.
  20. ↑ D. Anisimov, E. Patiy. Kiintolevyteollisuus: lisää tulossa Arkistoitu 12. kesäkuuta 2008 Wayback Machinessa // Express Electronics. - 2007. - Nro 3.
  21. ↑ 1 2 Elyas Kasmi. Seagate on julkaissut "maailman ensimmäisen" 16 Tt:n kiintolevyn radikaalisti uudella tekniikalla . CNews (5. joulukuuta 2018). Haettu 19. helmikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 19. huhtikuuta 2021.
  22. ↑ Seagate laajentaa kiintolevyn tallennuskapasiteettia . Haettu 10. elokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2021.
  23. ↑ X3T10 791D Versio 4c  Työluonnos . American National Standard for Information Technology - AT Attachment Interface levyasemille . Kansainvälisen tietotekniikkastandardikomitean tekninen komitea. - Standardin luonnos ANSI X3.221 - 199x. Haettu: 16. huhtikuuta 2012.  (linkki, jota ei voi käyttää)
  24. ↑ ATA- ja SCSI-spesifikaatioissa ei ole tähän komentoja.
  25. ↑ Kaikissa kaupallisesti käytetyissä standardeissa ST-506 /ST-412:n kehittämisen jälkeen 1980-luvun alussa.
  26. ↑ IDEMA julkistaa uuden sektorin pituusstandardin . Haettu 10. huhtikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 10. huhtikuuta 2019.
  27. ↑ Sivu ei ole enää saatavilla . Arkistoitu 11. heinäkuuta 2010 Wayback Machinessa
  28. ↑ W.D. Align Tool . Haettu 23. lokakuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 24. lokakuuta 2011.
  29. ↑ Tuoteominaisuudet arkistoitu 19. syyskuuta 2014 Wayback Machinessa
  30. ↑ Windows Vista -tuki suurikokoisille  kiintolevyasemille . Microsoft (29. toukokuuta 2007). Haettu 14. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  31. ↑ Tietoja Microsoftin tukikäytännöstä suurille asemille  Windowsissa . Microsoft (4. maaliskuuta 2011). Haettu 14. huhtikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  32. ↑ 1 2 3 4 5 Päivitys nro 4, 2011 , s. 23.
  33. ↑ Vuoden 2016 kiintolevyarvostelu: 61 590 kiintolevyn testaus arkistoitu 20. lokakuuta 2016 Wayback Machinessa / Backblaze, 17. toukokuuta 2016, Andy  Klein
  34. ↑ Desire Athow. Seagate vahvistaa, että 20 Tt:n HAMR-kiintolevyasemat on toimitettu . Tech Radar (18. joulukuuta 2020). Haettu 8. tammikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 10. tammikuuta 2021.
  35. ↑ Medalist 545xe (Seagate ST3660A) -levyn tekniset tiedot ilmoittavat seuraavat parametrit: alustettu tilavuus 545,5 MB ja geometria 1057 sylinteriä × 16 päätä × 63 sektoria × 512 tavua sektoria kohti = 545 513 472 tavua. Ilmoitettu tilavuus 545,5 geometriasta saadaan kuitenkin vain, jos se jaetaan 1000 × 1000:lla; jaettuna luvulla 1024×1024, arvo on 520,2. Medalist 545XE  (englanniksi)  (linkki ei saatavilla) . Seagate (17. elokuuta 1994). Haettu 8. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 9. toukokuuta 2008.
  36. ↑ Toinen esimerkki: volyymi on 320 Gt ja käytettävissä olevien sektoreiden määrä on 625 142 448 . Kuitenkin, jos sektorien lukumäärä kerrotaan niiden koolla (512), tulos on 320 072 933 376 . "320" tästä saadaan vain jakamalla 1000³:lla, jakamalla 1024³:lla saadaan vain 298. Barracuda 7200.9 320 Gt PATA-kiintolevy (ST3320833A)  (englanti) . Seagate. — Tekniset tiedot -välilehti. Haettu 8. joulukuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  37. ↑ Seagate Knowledge Base. Varastointikapasiteetin mittausstandardit . Haettu 3. toukokuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 4. huhtikuuta 2013.
  38. ↑ Päivitys nro 4, 2011 , s. kaksikymmentä.
  39. ↑ Arkistoitu kopio . Haettu 2. joulukuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 13. joulukuuta 2016.
  40. ↑ logo-symantec-dark-source . Haettu 2. joulukuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 7. marraskuuta 2017.
  41. ↑ Uutisia, vinkkejä ja neuvoja tekniikan ammattilaisille - TechRepublic . Haettu 2. joulukuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2017.
  42. ↑ SSD-suorituskyky, latenssi ja IOPS-selitys – Flashin käytön oppiminen | SSD-arvostelu . Haettu 2. joulukuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2017.
  43. ↑ Dataidol.com on myytävänä | BrandBucket . Haettu 2. joulukuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 9. joulukuuta 2017.
  44. ↑ Kiintolevyasema: Mekatroniikka ja ohjaus Arkistoitu 3. joulukuuta 2017 Wayback Machinessa , p21
  45. ↑ Parhaat sisäiset kiintolevyt 2018: Parhaat suuren kapasiteetin kiintolevyt alkaen 100 puntaa | Asiantuntijoiden arvostelut . Haettu 2. joulukuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2017.
  46. ↑ Scythe Quiet Drive -arvostelu . Haettu 20. syyskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 6. maaliskuuta 2012.
  47. ↑ Kokoelma apuohjelmia matalan tason diagnostiikkaan ja kiintolevyjen korjaukseen . Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  48. ↑ Diagnostiikka- ja korjausapuohjelma UDMA-3000-kiintolevyille, joissa on moduuleita useille malleille . Arkistoitu alkuperäisestä 23. elokuuta 2011.
  49. ↑ Maailma ilmoitti boikotoi kiintolevyjä. HDD-tarvikkeet ovat romahtaneet katastrofaalisesti // CNews , 17. elokuuta 2022
  50. ↑ Uusi toimintarakenne Toshiban kiintolevyliiketoiminnalle Arkistoitu 22. elokuuta 2010 Wayback Machinessa // toshiba.co
  51. ↑ 1 2 Päivitys nro 4, 2011 , s. 25.
  52. ↑ HGST:n lehdistötiedote Arkistoitu 18. joulukuuta 2013 Wayback Machinessa // Western Digital 
  53. ↑ Western Digital ostaa Hitachin (linkkiä ei ole saatavilla) . Upgrade Special (9. maaliskuuta 2011). Haettu 17. maaliskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2015. 
  54. ↑ Miinus yksi // PÄIVITYS  : lehti. - 2011. - Nro 10 (514) . - S. 7 . - ISSN 1680-4894 .
  55. ↑ Seagate ja Samsung julkistivat laajamittaisen strategian yhdenmukaistamisen . Seagate News (19. huhtikuuta 2011). Haettu: 2.7.2015.
  56. ↑ Seagate saa päätökseen Samsungin kiintolevyliiketoiminnan oston . Seagate News (19. joulukuuta 2011). Haettu: 2.7.2015.
  57. ↑ Miksi jotkut kiintolevyt ovat luotettavampia kuin toiset? Arkistoitu 6. syyskuuta 2015 Wayback Machinessa // ExtremeTech, 23. syyskuuta 2014
  58. ↑ Kuinka kolme kiintolevyyritystä syö teollisuuden . Haettu 29. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 5. joulukuuta 2017.
  59. ↑ Suurin valmistaja lisää kiintolevylevyjen tuotantoa selviytyäkseen tietotsunamista. Arkistoitu kopio 24.4.2021 Wayback Machinessa // 3DNews , 13.01.
  60. ↑ Yli 20 TB:n kiintolevyt siirtyvät lasilevyihin Arkistoitu 24. huhtikuuta 2021 Wayback Machinessa // 3DNews , 7.11.2020
  61. ↑ Ainoa kiintolevyjen lasilevyjen valmistaja joutui hakkerihyökkäyksen uhriksi. Arkistoitu 24. huhtikuuta 2021 Wayback Machinessa // 3DNews , 22.04.2021
  62. ↑ Levyasemien hinnat (1955-2014  ) . Haettu 10. tammikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 14. heinäkuuta 2015.
  63. ↑ Kiintolevyt ovat nousseet // UPgrade  : Magazine. - 2011. - 31. lokakuuta ( nro 42 ). - S. 31 . — ISSN 1680-4694 .
  64. ↑ Asiantuntijat: kovalevyn puute vain pahenee . Vesti.ru (9. marraskuuta 2011). Haettu 9. marraskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 14. joulukuuta 2011.
  65. ↑ Maailmanlaajuiset kiintolevymarkkinat romahtivat pandemian aiheuttaman paineen alla. Arkistoitu 19. huhtikuuta 2020 Wayback Machinessa . Cnews , 16.4.2020
  66. ↑ Kiintolevymarkkinat kutistuvat nopeasti, pandemia, digisovittimet ja SSD-levyt ovat syyllisiä . Arkistoitu 20. huhtikuuta 2020 Wayback Machinessa . 3DNews Daily Digital Digest , 16.4.2020
  67. ↑ Valeri Kodachigov. Uusi kryptovaluutta aiheutti kiintolevyjen hintojen kaksinkertaisen nousun  // Vedomosti  : sanomalehti. - 2021. - 10. toukokuuta.
  68. ↑ Andrei Stavitski. Venäjällä kovalevyjen hinnat ovat nousseet jyrkästi . Lenta.ru (11. toukokuuta 2021). Haettu 29. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 25. toukokuuta 2021.
  69. ↑ Arthur Khamzin. Kiintolevyt ovat Venäjällä nousseet useita kertoja Chian kryptovaluutan suosion vuoksi . 3DNews (11. toukokuuta 2021). Haettu 29. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. kesäkuuta 2021.
  70. ↑ Ksenia Murasheva. Venäjällä kiintolevyjen hinnat ovat nousseet 2-3 kertaa . ferra.ru (11. toukokuuta 2021). Haettu 29. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. kesäkuuta 2021.
  71. ↑ Elyas Kasmi. Venäjällä kovalevyjen hinnat ovat nousseet useita kertoja . CNews (11. toukokuuta 2021). Haettu 29. toukokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. kesäkuuta 2021.
  72. ↑ Ensimmäinen kiintolevy - IBM 350 | Quadra . Haettu 10. elokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 10. elokuuta 2021.
  73. ↑ Päivitys nro 4, 2011 , s. 21.
  74. ↑ Päivitys nro 4, 2011 , s. 21-22.
  75. ↑ 1 2 3 Päivitys nro 4, 2011 , s. 22.
  76. ↑ Päivitys nro 4, 2011 , s. 23-24.
  77. ↑ Päivitys nro 4, 2011 , s. 24.
  78. ↑ 100 Gt:n Maxtor DiamondMax -kiintolevyjen toimitukset ovat alkaneet! . iXBT.com . Haettu: 12.7.2022.
  79. ↑ Kahden teratavun kiintolevy julkaistiin Arkistokopio , joka on päivätty 8. syyskuuta 2011 Wayback Machinessa Lenta.ru
  80. ↑ Samsung: 1,8" Spinpoint N3U -kiintolevy alkuperäisellä USB:llä Arkistoitu 1. tammikuuta 2017 Wayback Machinessa 
  81. ↑ Western Digital julkaisee 1 Tt:n 2,5 tuuman kannettavan tietokoneen kiintolevyn  (linkkiä ei ole saatavilla  )
  82. ↑ Laitteistouutiset | Uutiset ja artikkelit arkistoitu 14. elokuuta 2010 Wayback Machinessa // F-Center
  83. ↑ Uusi kehityskierros: 3 Tt:n kiintolevyt (pääsemätön linkki) . Haettu 16. tammikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 19. tammikuuta 2012. 
  84. ↑ Hitachi julkaisee yhden lautasen 1 Tt:n kiintolevyn . Haettu 9. huhtikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 6. kesäkuuta 2012.
  85. ↑ -lehti "Tietokonelehti Hard Soft" 7/2013, s.15
  86. ↑ 4 ulkoista teratavua  // PÄIVITYS : lehti. - 2011. - 19. syyskuuta ( nro 36 ). - S. 43 . — ISSN 1680-4694 . Arkistoitu alkuperäisestä 20. elokuuta 2016.
  87. ↑ Seagate esitteli 4 Tt:n kiintolevyn (linkki ei ole käytettävissä) . Käyttöpäivä: 26. syyskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 19. tammikuuta 2012. 
  88. ↑ Digital käyttää heliumia 6 Tt:n energiatehokkaisiin asemiin  (linkki ei käytettävissä)
  89. ↑ Western Digital julkaisee maailman ensimmäisen 10 teratavun HDD-mallin, jossa on heliumia ilman sijaan . Haettu 24. syyskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2014.
  90. ↑ Western Digital julkistaa maailman ensimmäisen 10 Tt:n kiintolevyn: heliumilla täytetty, shingled-tallennus . Haettu 24. syyskuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 28. syyskuuta 2014.
  91. ↑ Toshiba MG07ACA -kiintolevyn kapasiteetti - 14 TB  (venäläinen) , iXBT.com . Arkistoitu alkuperäisestä 22. joulukuuta 2017. Haettu 20. joulukuuta 2017.
  92. ↑ Cal Jeffrey.  Seagate julkistaa "maailman ensimmäisen " 16 Tt:n 3,5 tuuman kiintolevyn  ? . https://www.techspot.com (3.12.2018). Haettu 11. tammikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 15. huhtikuuta 2019.

Kirjallisuus

  • Muller S. PC-tietokoneiden päivittäminen ja korjaaminen / Scott Muller. - 17. painos - M .: Williams , 2007. - S. 653-700. — ISBN 0-7897-3404-4 .
  • Eugene eli Saturnus. Magneettisen varastoinnin historia // Päivitys  : päiväkirja. - 2011. - nro 4 (508) . - S. 20-25 . — ISSN 1680-4694 .

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa