Ma'lumot tashuvchilar magnit va optikdir. Magnit va optik saqlash vositalari

magnit yozish
Raqamli magnit yozish magnit sezgir materiallarda amalga oshiriladi, ular temir oksidi, nikel, kobalt, noyob yer elementlarining kobalt bilan birikmalari, plastmassa va kauchuk bog'langan magnitoplastlar, mikrochang magnit materiallarni o'z ichiga oladi. Temir oksidlarining tarkibiga qarab, magnit materialning rangi xarakterli quyuq jigarrang rangga ega bo'lishi mumkin. Magnit qoplama juda nozik (bir necha mikrometr) va u qanchalik nozik bo'lsa, magnit yozuvning sifati shunchalik yuqori bo'ladi. Qoplama magnit bo'lmagan asosga qo'llaniladi, u turli plastmassalardan foydalangan holda magnit lentalar va floppi disklar uchun ishlatiladi va qattiq disklar uchun - alyuminiy yoki shisha doiralar. Qattiq disklarning o'lchamlari (form omillari) (shuningdek, qattiq disklar deb ataladi): 3,5 dyuym (chapda 1,9-rasm), 2,5 dyuym (noutbuklar uchun, o'ngda 1,9-rasm), 1 dyuym ("mikrodisk" - fotografik uskunalar uchun , cho'ntak kompyuterlari, o'yinchilar va boshqalar).

Guruch. 1.9. 3,5 dyuymli qattiq disk Sumsung SpinPoint T133 (400 GB, 3 ta plastina, chap) va 2,5 dyuymli Sumsung SpinPoint M60 qattiq disk (120 GB, 1 ta plata, o'ngda)
Qattiq disklarning sig'imini oshirish uchun sirtlar va magnit kallaklar sonini ko'paytirmaslik tavsiya etiladi (bu ish paytida shovqin, isitish va ma'lumotlarni yozish va o'qishdagi xatolar foizini oshiradi), lekin ferromagnit zarrachalarning hajmini kamaytirish tavsiya etiladi. . Shunday qilib, Samsung Tunneling Magneto Resistanse (TMR) texnologiyasiga asoslangan magnit TMR boshlaridan foydalangan holda ish stoli shaxsiy kompyuterlari va serverlari uchun 400 GB (chapdagi 1.19-rasm) va noutbuklar uchun 120 GB (o'ngdagi 1.19-rasm) drayvlarni ishlab chiqdi.
Disk qoplamasi ko'plab mayda magnit domenlardan iborat - qo'shni hududlardan nozik o'tish qatlamlari (domen devorlari) bilan ajratilgan bir xil magnitlangan hududlar. Shaklda. 1.10 ferromagnitlar sohalarida atomlarning magnit induksiya vektorlarining taqsimlanishini ko'rsatadi. Ferromagnit hajmining pasayishi bilan molekulalarning termal tebranishlari domen yo'nalishining o'z-o'zidan yo'qolishiga olib keladi; bu ta'sirni kamaytirish uchun antiferromagnit substrat ishlatiladi. Antiferromagnitda qo'shni atomlarning magnit momentlari antiparallel yo'naltiriladi, shuning uchun har qanday mintaqaning umumiy magnit momenti nolga teng. Domenlarning bo'ylama yo'nalishi (chapdagi 1.11-rasm) bilan bitta plastinkaning (3,5 dyuym) amaliy maksimal hajmi 150-200 Gb.
Yuqori ro'yxatga olish zichligi domenlarning ko'ndalang joylashuvi bilan ta'minlanadi (o'ngdagi 1.10 va 1.11-rasm). Perpendikulyar yozishdan foydalanadigan birinchi qattiq disklar (qattiq disklar) 2005 yilda yaratilgan.
(1.22-rasm). Hitachi Global Storage Technology kompaniyasi 3,5 dyuymli disklar sig‘imini 1 TB (1 terabayt=1000 GB) ga oshirishni rejalashtirmoqda.

Guruch. 1.10. Ferromagnitlar sohalarida magnit induksiya vektorlarining tarqalishi

Guruch. 1.11. Magnit diskda uzunlamasına (chap) va ko'ndalang (o'ng) yozish sxemasi: A - ferromagnit qatlam, B - antiferromagnit substrat, C - elektromagnit bosh. .

Tashqi magnit maydonning ta'siri ostida domenlarning ichki magnit maydonlari magnit maydon chiziqlari yo'nalishiga mos ravishda yo'naltiriladi. Tashqi maydon ta'sirini to'xtatgandan so'ng, domen yuzasida qoldiq magnitlanish zonalari hosil bo'ladi - ta'sir qiluvchi magnit maydon haqida ma'lumot diskda saqlanadi. Yozish oqimining yo'nalishidagi o'zgarish bosh yadrodagi magnit oqim yo'nalishi bo'yicha mos keladigan o'zgarishlarga olib keladi, bu esa tashuvchining yuzasida qarama-qarshi magnitlanishga ega bo'lgan joylarning paydo bo'lishiga olib keladi (1.13-rasm).

Guruch. 1.12. Qattiq disk Momentos 5400.3 (2,5 dyuym, 160 GB, diskning aylanish tezligi 5400 rpm) perpendikulyar yozuvli, Seagate tomonidan ishlab chiqarilgan

Guruch. 1.13. O'qish / yozish boshining o'rashidagi magnit oqimning yo'nalishini o'zgartirish
Disk magnit boshning bo'shlig'iga qarama-qarshi aylanganda, bunday bo'limlar o'qish paytida unda elektromotor kuchni (EMF) keltirib chiqaradi. EMF yo'nalishini o'zgartirish. ma'lum vaqt oralig'ida ikkilik birlik bilan aniqlanadi va bu o'zgarishning yo'qligi nol bilan aniqlanadi. Belgilangan vaqt davri bit elementi deb ataladi.
Ma'lumotni to'g'ri yozib olish uchun dastlabki formatlash talab qilinadi - kerakli yozuv pozitsiyalarini topishga yordam beradigan belgilarni qo'llash orqali diskni treklar va sektorlarga mantiqiy bo'linish (chapdagi 1.14-rasm). Moslashuvchan yoki istalgan qismiga tezkor kirish qattiq disk uning aylanishi va magnit o'qish / yozish boshining diskning radiusi bo'ylab harakatlanishi bilan ta'minlanadi (o'ngdagi 1.14-rasm).

Guruch. 1.14. Magnit diskning treklari va sektorlari (chapda) va ma'lumotlarga to'g'ridan-to'g'ri kirishni tashkil etish (o'ngda)
Diskning tez aylanishi tufayli disk aylanasining istalgan qismining bir nuqtasidan ikkinchisiga o'tishdagi kechikish kichikdir. Floppy diskning aylanish tezligi (floppi disk) 300-360 rpm, qattiq disklar 5400 va 7200 rpm.
Magnit disklar to'g'ridan-to'g'ri kirish tashuvchisi sifatida tasniflanadi, chunki siz yozilgan ma'lumotlarning istalgan qismiga bevosita kirishingiz mumkin (1.24-rasm). Disk yuzasi kontsentrik halqalarga bo'linadi - ro'yxatga olish yo'llari (1.24-rasm), tashqi chetidan boshlab. Floppi disklarda (3,5", 1,44 MB) treklar soni 80 ta, qattiq disklarda esa bir necha yuzdan bir necha minggacha bo'ladi.Treklar raqam bilan aniqlanadi (tashqi trekda nol raqam mavjud) Trek halqasi. bo'limlarga bo'linadi (odatda 17-18), sektorlar deb ataladi (1.24-rasm).Sektor hajmi 512 bayt standart sifatida qabul qilingan.Trekdagi sektorlarga noldan boshlab raqamlar beriladi.Har bir trekdagi nol raqamlangan sektor Ma'lumotlarni saqlash uchun emas, balki yozilayotgan ma'lumotni aniqlash uchun ajratilgan Diskning ishlayotgan eng kichik maydoni operatsion tizim faylni yozish uchun joy ajratishda klaster deyiladi. U bir nechta sektorlardan iborat. Qattiq disk (qattiq disk) odatda bir nechta disklardan iborat paket (yig'ish) hisoblanadi (chapdagi 1.19-rasm). Disklarning tomonlari noldan boshlanadigan raqamlar bilan belgilanadi (yuqori tomon). O'qish/yozish boshlari ostidagi barcha treklar bir vaqtning o'zida silindr deb ataladi. Bunday holda, diskning yuqori qismidagi treklar pastki tomondagi treklarga nisbatan markazga siljiydi.
2002-2003 yillarda EIDE parallel disk interfeysi yoki ATA (PATA) dan ketma-ket (Serial ATA 1.0, SATA) ga o'tish boshlandi va ushbu interfeysga ega birinchi drayverlar, PCI kontroller platalari va o'rnatilgan SATA kontrollerlari bo'lgan chipsetlar paydo bo'ldi. ozod qilingan. O'shandan beri ushbu interfeysga ega qattiq disklar va optik disklar tobora ko'proq PATA qurilmalarini almashtirmoqda. 2006 yilda ATA qattiq disklarini ishlab chiqarishning keskin pasayishi prognoz qilinmoqda. Serial ATA II seriyali disk interfeysining keyingi avlodi sakkizta yangi xususiyatni o'z ichiga oladi, jumladan Native Command Queuing (NCQ) optimallashtirish algoritmi va ishlab chiqarishdagi ko'plab modellarda amalga oshirilgan 3 Gb/s (300 MB/s) ma'lumotlarni uzatish tezligini yaxshilash. Misollar Samsung SATA 3 Gb / s qattiq disklari, rasmda ko'rsatilgan. 1.19, ular eski kompyuterlar bilan muvofiqligi uchun Ultra ATA/100 parallel interfeysi bilan ham mavjud. Hard and Soft jurnali tomonidan o'tkazilgan test natijalariga ko'ra, 2005 yildagi eng yaxshi ko'rsatkichni SATA 3 Gb/s interfeysli va NCQ texnologiyasini qo'llab-quvvatlaydigan 3,5 dyuymli Sumsung SpinPoint P120S (sig'imi 250 va 200 GB, 2 ta plata) qattiq disklari ko'rsatdi. va $0,5/GB narxi.