Pevný disk (HDD)

HDD (Hard Disk Drive) je zariadenie, ktoré sa používa na uchovávanie dát v počítačoch, ale aj v mnohých iných prístrojoch, napríklad v digitálnych fotoaparátoch, DVD rekordéroch a prehrávačoch hudby.

Dáta sa na pevný disk zapisujú pomocou magnetického záznamu, čo má veľkú výhodu najmä v tom, že sú uložené natrvalo, teda až pokiaľ nie sú zmazané používateľom alebo prístrojom. Vďaka tejto vlastnosti býva pevný disk často označovaný aj ako energeticky nezávislé pamäťové médium. Uložené údaje totiž uchováva aj po ukončení dodávky elektrickej energie.

Fyzická stavba pevného disku:

  • jedna alebo viaceré hliníkové (v minulosti aj sklenené) rotačné platne pokryté tenkou vrstvou magnetického materiálu, uložené na spoločnej osi, slúžiace na ukladanie údajov
  • elektrický motor zabezpečujúci rotáciu platní stabilnou rýchlosťou (obvykle 5400 - 15000 otáčok za minútu)
  • prachotesný nosný obal pevného disku
  • pohyblivé čítacie a zapisovacie hlavy (angl. heads) na výkyvných ramenách
  • elektrický motor zabezpečujúci pohyb výkyvných ramien s hlavami
  • elektrické obvody slúžiace na ovládanie motorov, hláv a komunikáciu (elektronika disku)
  • rozhranie na prepojenie disku s počítačom

Logická stavba pevného disku:

Tieto súčasti ovláda elektronika pevného disku, operačný systém ich priamo neriadi. Každá elektronika si ďalej rozdeľuje harddisk na 255 virtuálnych hlavičiek, čo slúži na preskakovanie vadných sektorov a jednotlivých blokov, ktoré sa na harddisku vyskytnú.

Aby disk správne fungoval, je potrebné, aby sa vytvoril systém súborov. Ten väčšinou vytvára operačný systém. Pre Windows je typický systém FAT (File Allocation Table). Ten je buď vo verzii FAT16 alebo FAT32. Najnovší súborový systém je NTFS, používaný od Windows 2000. Systém Linux používa ext2 alebo ext3.

Delenie podľa otáčok:

Otáčky Čas jednej otáčky
3600 ot/min 16,66 ms
3800 ot/min 15,79 ms
4000 ot/min 15,00 ms
4200 ot/min 14,26 ms
4500 ot/min 13,33 ms
4900 ot/min 12,25 ms
5400 ot/min 11,11 ms
7200 ot/min 8,33 ms
10000 ot/min 6,00 ms
15000 ot/min 4,00 ms

Delenie podľa formátu:

  • 5,25" - veľký formát, používaný najmä v minulosti
  • 3,5" - malý formát, používaný bežne v domácich PC
  • 2,5" - formát používaný v notebookoch a prenosných zariadeniach
  • 1,8" - mikro-formát používaný v malých prenosných zariadeniach
  • 1" - mikro-formát používaný v malých prenosných zariadeniach (napr. pamäťové karty)


Najdôležitejšie body v histórii pevných diskov od 80tých rokov:

 

SSD - Solid State Drive

SSD, po slovensky mechanika s nepohyblivým médiom je zariadenie pre ukladanie dát, ktoré pre záznam využíva statické pamäte a elektronický zápis. SSD emuluje rozhranie pevného disku, čím ho ľahko nahradí vo väčšine aplikácií. Disk SSD neobsahuje pohyblivé časti, je rádovo viac mechanicky odolný voči nárazom, úplne nehlučný, s porovnateľnou prístupovou dobou, bez mechanických latencií, s minimálnymi rozmermi a nízkou váhou. SSD disky sa začali využívať hlavne v netbookoch a notebookoch, hoci sú podstatne drahšie na jednotku kapacity než pevné disky. S trvalým poklesom cien polovodičových pamätí, ale hlavne pre svoje mechanické a rozmerové vlastnosti je predpoklad, že v budúcnosti nahradí (hlavne 2.5" a menšie) pevné disky.

Napriek vyššej rýchlosti je ale jeho hlavnou nevýhodou relatívne malá životnosť, pretože nemá neobmedzený počet zápisov. Pri používaní indexácie, metadát, šifrovania alebo iba náročnejších aplikácií s častým zápisom sa životnosť dá rátať skôr na týždne, no pri jednoduchšom využívaní by mal mať životnosť aj 4 - 15 rokov.

Životnosť SSD diskov závisí iba od zapisovania. Dá sa predĺžiť technológiou wear leveling, ktorá zapisuje dáta na rôzne miesta disku tak, aby sa opotrebovali čo najviac rovnomerne. Toto ale znižuje rýchlosť zápisu a optimalizácia nie je dokonalá - radič nemá vždy 100%-nú predstavu o tom, ktoré miesto je naozaj voľné. Čím je SSD disk viac zaplnený a čím dlhšie sa používa, tým bude pomalší, pretože o to častejšie sa musí vykonávať optimalizácia.


Stiahnuť prezentáciu