Kompyuter xotirasi haqida ma'lumot

Qattiq disk drayveri
A qattiq disk ( HDD ), qattiq disk , qattiq disk , yoki qattiq disk [b] bir elektr-mexanik bo'lgan ma'lumotlar saqlash qurilmasi saqlaydi va oladi, deb raqamli ma'lumotlarni yordamida magnit saqlash va bir yoki bir necha qattiq tez aylanuvchi plakalı magnit materiallar bilan qoplangan. Plitalar magnit kallaklar bilan bog'langan , odatda harakatlanuvchi aktuator qo'lida joylashgan bo'lib, ular plastinka yuzalariga ma'lumotlarni o'qiydi va yozadi. [2] Ma'lumotlarga tasodifiy kirish usulida kirish mumkin, ya'ni alohida bloklarma'lumotlar har qanday tartibda saqlanishi va olinishi mumkin. HDD -lar doimiy ravishda saqlanadigan turdagi, o'chirilgan bo'lsa ham saqlanadigan ma'lumotni saqlaydi.

2,5 dyuymli noutbukning qattiq diskining ichki qismlari

HDD disklarning qanday ishlashiga umumiy nuqtai
1956 yilda IBM tomonidan taqdim etilgan [6] HDD'lar 1960 yillarning boshlaridan boshlab umumiy foydalanish uchun mo'ljallangan kompyuterlar uchun ikkinchi darajali saqlashning ustunligi bo'lgan . HDD-lar ushbu pozitsiyani zamonaviy serverlar va shaxsiy kompyuterlar davrida saqlab qolishdi , ammo mobil telefonlar va planshetlar kabi katta hajmda ishlab chiqarilgan shaxsiy hisoblash moslamalari flesh xotirani saqlash qurilmalariga ishonadilar . Tarixiy jihatdan 224 dan ortiq kompaniya HDD-disklarni ishlab chiqarishgan , ammo sanoatning keng konsolidatsiyasidan so'ng aksariyat qismlar Seagate , Toshiba va Western Digital tomonidan ishlab chiqarilgan.. HDD-disklar serverlar uchun ishlab chiqarilgan saqlash hajmida ( yiliga ekzabayt ) ustunlik qiladi . Garchi ishlab chiqarish asta-sekin o'sib borayotgan bo'lsa-da (eksabaytlar bilan jo'natilgan [7] ), sotishdan tushadigan daromad va birliklarni etkazib berish hajmi pasaymoqda, chunki qattiq holatdagi drayvlar (SSD) ma'lumotlar uzatish tezligi yuqori, areal saqlash zichligi yuqori, ishonchlilik yaxshilanadi [8] va ancha past kechikish va kirish vaqtlari.
SSD disklarining daromadlari, aksariyati NAND flesh-xotirasidan foydalanadi , HDD- lardan bir oz ko'proq. [13] Flash saqlash mahsulotlari qattiq disklar disklari daromadidan 2017 yilga nisbatan ikki baravar ko'p edi . [14] da SSD'lerin oz boshiga to'rt oliy marta to'qqiz xarajatlarni, bor [15] [16] Ular tezligi, energiya iste'moli, kichik hajmi, yuqori imkoniyatlar va chidamlilik muhim amaliy dasturlar bilan HDD'ler o'rnini. [11] [12] SSD-lar uchun bit narxi pasaymoqda va HDD-larga nisbatan narxlar oshdi.
HDD ning asosiy xarakteristikalari uning imkoniyatlari va ishlashidir . Imkoniyat 1000 quvvatga mos keladigan birlik prefikslarida ko'rsatilgan : 1 terabayt (TB) diskini 1000 gigabayt (GB; bu erda 1 gigabayt = 1 milliard (10 9 ) bayt )). Odatda, HDD-ning ba'zi bir imkoniyatlari foydalanuvchi uchun mavjud emas, chunki u fayl tizimi va kompyuter operatsion tizimi tomonidan qo'llaniladi va xatolarni tuzatish uchun ichki ortiqchava tiklanish. Saqlash hajmi bilan bog'liq chalkashliklar mavjud, chunki sig'imlar HDD ishlab chiqaruvchilari tomonidan o'nlik gigabaytda (1000 quvvat) ko'rsatilgan, eng ko'p ishlatiladigan operatsion tizimlar esa 1024 quvvatga ega bo'lganligi haqida xabar beradi, bu esa e'lon qilinganidan kamroq songa olib keladi. Ishlash rahbari (o'rtacha ostida harakat qilish uchun u istalgan sektori uchun oladi vaqt qo'shib bir iz yoki silindrli (o'rtacha erkin foydalanish muddati) uchun boshlarini ko'chirish uchun zarur vaqt bilan belgilanadi kechikish jismoniy bir funksiyasi, aylanish tezligi bilan inqiloblar daqiqada ) va nihoyat ma'lumotlarni uzatish tezligi (ma'lumotlar tezligi).
Zamonaviy HDD uchun eng keng tarqalgan ikkita omil - bu 3,5 dyuymli , ish stoli kompyuterlar uchun va 2,5 dyuymli, asosan, noutbuklar uchun. HDD'lar tizimlarga PATA (Parallel ATA), SATA (Serial ATA), USB yoki SAS ( Serial Attached SCSI ) kabi standart interfeys kabellari orqali ulanadi .

Birinchi ishlab chiqariladigan IBM qattiq disk drayveri, 350 disk xotirasi , 1957 yilda IBM 305 RAMAC tizimining tarkibiy qismi sifatida yuborilgan. Taxminan ikkita o'rta o'lchamdagi muzlatgichning o'lchamiga teng edi va 52 million diskda (100 ta yuzadan foydalanilgan) besh million olti bitli belgi (3,75 megabayt ) [17] saqlandi . [34] 350-ning ikkita o'qish / yozish boshi bo'lgan bitta qo'li bor edi, biri yuqoriga, ikkinchisi pastga qarab, ikkala qo'shni laganlar o'rtasida gorizontal ravishda va bir juft plastinkadan ikkinchi to'plamga vertikal ravishda harakatlanardi. [35] [36] [37] IBM 350 versiyalari IBM 355 , IBM 7300 va IBM 1405 edi .
1961 yilda IBM e'lon qildi va 1962 yilda IBM 350 va shunga o'xshash disklarni o'rnini bosuvchi IBM 1301 disk saqlash birligi [38] yuborildi . 1301 (model uchun 2) (modeli 1 uchun) bir yoki ikki modul, har bir containg 25 plakalı, taxminan har likobchalarini iborat : 1 / 8 -inch (3,2 mm) qalin va diametri 24 dyuym (610 mm). [39] Avvalgi IBM disk drayvlarida bitta o'q uchun faqat ikkita o'qish / yozish boshi ishlatilgan bo'lsa, 1301-da 48 [e] bosh (taroq) massivi ishlatilgan , har bir qator gorizontal ravishda bitta birlik sifatida harakatlanib, har bir sirt uchun bitta bosh ishlatilgan. Silindr rejimio'qish / yozish operatsiyalari qo'llab-quvvatlandi va boshlar plastinka yuzasidan taxminan 250 mikro-dyuym (taxminan 6 um) uchib ketdi. Bosh massivning harakati takrorlanadigan joylashishni ta'minlaydigan gidravlik aktuatorlarning ikkilik qo'shimchalar tizimiga bog'liq edi. 1301 shkafi yonma-yon joylashtirilgan uchta uy muzlatgichining kattaligiga teng bo'lib, har bir modul uchun taxminan 21 million sakkiz bitli baytni saqlagan. Kirish vaqti taxminan chorak soniyani tashkil qildi.
Shuningdek, 1962 yilda IBM kir yuvish mashinasining kattaligiga teng bo'lgan va olinadigan disklar paketida ikki million belgini saqlaydigan 1311 disk diskini taqdim etdi . Foydalanuvchilar qo'shimcha paketlarni sotib olishlari va kerak bo'lganda ularni almashtirishlari mumkin, xuddi magnit lenta g'altaklari singari . Keyinchalik IBM va boshqalardan olinadigan paketli disklarning modellari aksariyat kompyuterlar uchun odatiy holga aylandi va 1980 yillarning boshlarida 300 megabayt quvvatga ega bo'ldi. Olib tashlanmaydigan HDD disklar "qattiq disk" disklari deb nomlangan.
1963 yilda IBM 1302, [40] sig'imi ikki baravar va tsilindrda 1301 yilga nisbatan ikki baravar ko'p treklar mavjud. 1302da bitta (1-model uchun) yoki ikkita (2-model uchun) modullar bo'lgan, ularning har biri alohida taroqni o'z ichiga olgan. birinchi 250 ta trek va oxirgi 250 ta trek.
Ba'zi yuqori mahsuldor HDDlar bitta trekka bitta bosh bilan ishlab chiqarilgan, masalan , 1964 yilda Burroughs B-475 , 1970 yilda IBM 2305 , shuning uchun hech qanday vaqt fizik ravishda boshlarni yo'lga ko'chirishda yo'qolgan va faqat kechikish kerakli vaqt uchun vaqt bo'lgan ma'lumotlar bloki bosh ostidagi holatga aylanishi uchun. [41] Ruxsat etilgan boshli yoki trek boshiga disk drayvlari sifatida tanilgan, ular juda qimmat bo'lgan va endi ishlab chiqarilmayapti. [42]
1973 yilda IBM " Winchester " kodli HDD yangi turini taqdim etdi"Uning asosiy ajralib turadigan xususiyati shundaki, disk yoqilganda disk boshlari disklar plitalari to'plamidan to'liq tortib olinmagan. Buning o'rniga boshlar disk yuzasining maxsus maydoniga" pastga "tushganda ruxsat berildi. , disk keyinroq yoqilganda yana "ko'tarilish" .Bu bosh aktuator mexanizmining narxini ancha pasaytirdi, ammo diskni diskdan o'sha kunning disk paketlari bilan olib qo'yishni istisno qildi. Buning o'rniga birinchi modellar "Winchester technology" disklari olinadigan disk moduliga ega bo'lib, u ikkala disk to'plamini va bosh qismini ham o'z ichiga olgan bo'lib, qo'zg'atuvchi dvigatelni olib tashlanganda haydovchiga qoldirgan. Keyinchalik "Winchester" disklari olinadigan media kontseptsiyasidan voz kechib, olinmaydigan laganlarga qaytgan. .
Birinchi olinadigan paketli haydovchi singari, birinchi "Winchester" disklarida ham 14 dyuym (360 mm) diametrli laganlar ishlatilgan. Bir necha yil o'tgach, dizaynerlar jismonan kichikroq laganlar afzalliklarni taklif qilish imkoniyatini o'rganmoqdalar. Olib tashlanmaydigan sakkiz dyuymli plitalari bo'lgan drayvlar, keyin esa 5 dan foydalanadigan drayvlar paydo bo'ldi 1 / 4 (130 mm) ham shakl omil (zamonaviy tomonidan ishlatiladigan, deb bir o'rnatish kengligi teng floppy disk drayv ). Ikkinchisi, avvalambor, yangi paydo bo'lgan shaxsiy kompyuterlar (kompyuter) bozoriga mo'ljallangan edi.
1980-yillarning boshidan boshlab, HDD kompyuterlar kamdan-kam uchraydigan va juda qimmat qo'shimcha funktsiyalardan biri bo'lgan, ammo 1980-yillarning oxiriga kelib ularning narxi eng arzon kompyuterlardan boshqa hamma uchun standart darajaga tushirilgan.
1980-yillarning boshidagi aksariyat HDD-lar kompyuterning oxirgi foydalanuvchilariga tashqi, qo'shimcha quyi tizim sifatida sotilgan. Quyi tizim disk ishlab chiqaruvchisi nomi ostida emas, balki Corvus Systems va Tallgrass Technologies kabi kichik tizim ishlab chiqaruvchisi nomi yoki Apple ProFile kabi kompyuter tizimi ishlab chiqaruvchisi nomi ostida sotilgan . IBM PC / XT 1983 yilda ichki 10 MB HDD va shaxsiy kompyuterlarda ketmoqda o'tmay, qo'shma HDD'lerin kiritilgan.
Apple Macintosh- da tashqi HDD-lar ancha vaqtgacha mashhur bo'lib qoldi . 1986-1998 yillarda ishlab chiqarilgan ko'plab Macintosh kompyuterlari orqa tomonda SCSI portini o'rnatgan va tashqi kengayishni sodda qilishgan. Qadimgi ixcham Macintosh kompyuterlarida foydalanuvchi foydalanishi mumkin bo'lgan qattiq disk joylari bo'lmagan (haqiqatan ham, Macintosh 128K , Macintosh 512K va Macintosh Plus- da qattiq disk bo'lagi umuman bo'lmagan), shuning uchun ushbu modellarda tashqi SCSI disklari uchun yagona o'rinli variant bo'lgan har qanday ichki xotirada kengaytiriladi.
HDD yaxshilanishi yuqoridagi jadvalda keltirilgan areal zichligi ortishi bilan bog'liq . Ilovalar 2000-yillarda kengaytirildi, 1950-yillarning oxiridagi asosiy kompyuterlardan ommaviy saqlash dasturlariga, shu jumladan kompyuterlar va o'yin-kulgi tarkibini saqlash kabi iste'mol dasturlariga.
2000 va 2010 yillarda NAND portativlikni yoki yuqori ishlashni talab qiladigan dasturlarda HDD-larni almashtirishni boshladi. NAND ishlashi HDD-larga qaraganda tezroq yaxshilanmoqda va HDD-lar uchun dasturlar yo'qolib bormoqda. 2018 yilda eng katta qattiq disk 15 TB, eng katta SSD hajmi 100 TB bo'lgan. [43] 2018 yilga kelib , HDD disklari 2025 yilga kelib 100 sil kasalligiga yetishi taxmin qilingan edi, [44], ammo 2019 yildan boshlab kutilayotgan yaxshilanish sur'ati 2026 yilga kelib 50 silga tenglashtirildi. [45] Kichik form-faktorlar, 1,8 dyuym va Mur qonuni bilan ifodalangan qattiq jismlarni saqlash narxi (NAND) HDDlarga qaraganda tezroq yaxshilanmoqda. NAND talabning yuqori narx egiluvchanligiga egaHDD-larga qaraganda, va bu bozor o'sishiga olib keladi. [46] 2000 va 2010 yillarning oxirlarida HDD mahsulotlarining hayotiy tsikli etuk bosqichga o'tdi va sotuvlarning sekinlashishi pasayish bosqichining boshlanishini ko'rsatishi mumkin. [47]
2011 Tailand suv toshqini salbiy 2011 va 2013 o'rtasidagi ishlab chiqarish o'simliklar va ta'sir qattiq disk xarajatlarni zarar [48]
2019 yilda Western Digital SSD ishlab chiqarishga e'tibor qaratish uchun talabning pasayishi sababli Malayziyaning so'nggi HDD zavodini yopdi. [49] Qolgan HDD ishlab chiqaruvchilarning hammasi ham 2014 yildan beri o'zlarining HDDlariga bo'lgan talabni kamaytirmoqdalar.