190 likes | 323 Views
Merevlemezek tegnap, ma, holnap Számítógépes alapismeretek - I. beadandó. Készítette: Horváth Gergely. Tartalom. Történeti áttekintés a) RAMAC b) Az első winchester c) A gyorsuló változások d) A miniatürizálás e) A XIX. századi technika Működési elv
E N D
Merevlemezek tegnap, ma, holnapSzámítógépes alapismeretek - I. beadandó Készítette: Horváth Gergely
Tartalom • Történeti áttekintés • a) RAMAC • b) Az első winchester • c) A gyorsuló változások • d) A miniatürizálás • e) A XIX. századi technika • Működési elv • A mai merevlemezek főbb tulajdonságai • a) Írási/olvasási sebesség • b) Tárolókapacitás • c) Csatolófelület • Lehetséges jövő • Források
Történeti áttekintés a) RAMAC • Az első mágneses elvű, tányérokat alkalmazó adatrögzítő és –olvasó eszköz • Random Access Method of Accounting and Control (RAMAC) - véletlenszerűen tudta elérni az adatokat • A meghajtó 15 darab hatalmas, 24 hüvelykes (körülbelül 61 cm-es) átmérőjű tányérokat tartalmazott • Akkoriban óriási mennyiségű adatnak számító 5 megabájtot volt képes eltárolni • Az adatok elérése gyors volt, a szükséges sávra 1 másodpercen belül képes volt odatalálni az olvasófej • Egy ilyen RAMAC meghajtó 1956-ban 35 ezer dollárba került, valamint közel egy tonnás súlyt nyomott
Történeti áttekintésb) Az első winchester • Az első „winchester” néven szólított merevlemez az 1973-ban megjelent IBM 3340 merevlemez volt • Teljesen zárt, szigetelt kivitelben jelent meg, és az olvasófeje már aerodinamikai hatások figyelembevételével volt megtervezve • Két, egyenként 30 megabájtos tányért tartalmazott, így kapta a nevét a 30-30 Winchester nevű lőfegyverről • Az adatsűrűség növekedett, már elérte az 1,7 megabitet négyzethüvelykenként • Az adatelérési idő ennél a modellnél már 25 ms-os volt
Történeti áttekintésc) A gyorsuló változások • Az egy gigabájtos álomhatárt a Hitachi érte el 1982-ben a H-8598-as számú modelljével • a meghajtó két író- és olvasófejet, valamint tíz darab 14 hüvelykes (körülbelül 35,5cm-es) tányért tartalmazott, melyeken összesen 1,2 gigabájt adatott lehetett eltárolni • újabb rekordot is a Hitachinak sikerült elérnie a H-6586-os modelljével, ami már 1,89 gigabájtnyi adat tárolását tette lehetővé • a Hitachi készítette el az első olyan merevlemezt is, amit már egy ember is elbírt: a korábbi 121 kilogramm/gigbájtos mutatót a H-686-os merevlemezzel 42-re csökkentette
Történeti áttekintésd) A miniatürizálás • Az első hordozható merevlemezt, a Tanba-1-et 1991-ben mutatta be a IBM: a 2,5 hüvelykes tányéros merevlemez 63 megabájt kapacitással rendelkezett, míg tömege csupán 215 grammos volt • Az IBM a Tanba-1 gyártásával alapozta meg hírnevét a merevlemez-gyártók között • Az IBM 1999-ben mutatta be az első egyhüvelykes adattárolóját, a Microdrive-ot, mely 68-szor nagyobb kapacitású volt, mint a RAMAC • Ezt az apró merevlemezt már a szórakoztatóelektronikában is alkalmazni lehetett
Történeti áttekintése) A XIX.századi technika • A Hitachi tovább csökkentette az eredeti Microdrive méreteit, miközben megnövelte a kapacitását • A Microdrive 3K8 mindössze 13 grammot nyom, miközben 8 gigabájtnyi adatot képes rögzíteni • A Hitachi 2005 áprilisában mutatta be az úgynevezett merőleges adatrögzítéssel dolgozó merevlemeze prototípusát, mely 233 gigabitre növelte egy négyzethüvelyk tárolási kapacitását • Ennek révén akár tízszeresére is növelhető az adott helyen az adatsűrűség • Ezzel a módszerrel a gyártók szerint akár 500/1000 gigabit/négyzethüvelykes adatsűrűség is elérhető
Működési elv • Az adatokat mágnesezhető réteggel bevont lemezeken tárolja, melyet a forgó lemez fölött mozgó író/olvasó fej ír, vagy olvas • A lemezek állandóan forognak, forgási sebességüket rpm-ben adják meg (Rotation Per Minute, azaz fordulat per perc) • A merevlemezbeli lemezeket azonos központú, de különböző sugarú körök tagolják, ezeket nevezzük sávoknak • A sávok azonosítása számokkal történik, a legkülső sáv a 0-s sorszámú; a sávokat tovább lehet bontani szektorokra: ezeket is sorszámozzák, ezek egyel kezdődnek • A könnyebbség kedvéért a winchester 3-4 szektort együtt szokott kezelni, ezek a szektorcsoportok
a) Írási/olvasási sebesség • Nagyban befolyásolja a lemez forgási sebessége, amit a már korábban említett rpm-ben adunk meg • Minden meghajtóba beépítenekegy gyorsítótárat (cache-t) • Általában szekvenciális írásról és olvasásról van szó, a merevlemez elektronikája a gyorsítótárba gyűjtögeti a kiírandó adatokat, majd ha elegendő összegyűlt, egyszerre írja ki azokat a lemezre • Olvasásnál a lemezről többet beolvas, mint amennyire szükség van abban a pillanatban: előreolvasás • A gyorsítótárnak köszönhetően a merevlemez elérési ideje lényegesen lecsökken • Régebben 2-4 megabájtos, manapság a nagyobb kapacitású meghajtók mellé 8, 16 vagy 32 megabájtos gyorsítótárat szoktak tenni
b) Tárolókapacitás • Abból a szempontból, hogy mennyi adatot képes eltárolni egy merevlemez, a tárolókapacitása jellemzi • Ez pár megabájt volt kezdetben • Manapság 40 gigabájt, és 2 terrabájtközött mozog
c) Csatolófelület • A merevlemezeknél az adatátvitel a csatolófelületen keresztül zajlik • Létezik az ATA (PATA), SATA (SATA I és SATA II), SCSI, SAS (SerialAttached SCSI) és a FC (FiberChannel) • Az SCSI meghajtók jelenleg gyorsabb adatátviteli sebességre képesek, azonban jelentősen drágábbak is • Jelenleg a SATA meghajtók a megbízhatóbbak, és jobban teljesítők, ezek a legelterjedtebbek
Lehetséges jövő • A jelenleg piacon lévő legnagyobb adatsűrűségű merevlemezek is maximum 500-600 gigabit/négyzethüvelykesek • A Toshiba 2010 nyarán bejelentette, hogy az úgynevezett bitmintázattal (bit-pattern) készült mágneses adattároló felület hozza el az áttörés lehetőségét • A bitmintázattal készült adathordozó felület számos mágneses bitre oszlik, ezek mindegyike csupán néhány szemcsét foglal magában, így bitenként lényegesen kevesebb „helyet” foglal • A prototípus jelenleg 2,5 terrabitet képes tárolni négyzethüvelykenként, ami ötszöröse a jelenleg piacon kapható merevlemezek kapacitásának • Az első bit-patterned meghajtók várhatón 2013-ra kerülhetnek a piacra
Lehetséges jövő • Egy másik elképzelés szerint a mostani merevlemezeket az egyre nagyobb kapacitású, gyorsabb, és sokkal kisebb fogyasztású flashmemóriák szoríthatják ki • Ez elsősorban a hordozható számítógépek területét érintené elősször • Több merevlemez-gyártó tervezi a hibrid merevlemezek bevezetését, amelyek ötvöznék a két technikát
Források • http://www.computerworld.hu • http://informatikatortenet.network.hu • http://wiki.r1soft.com • http://www.extremetech.com • http://www.wikipedia.org
Merevlemezek tegnap, ma, holnap Köszönöm a figyelmet!