Hard Disk Drives

O disco rígido em seu sistema é o centro dados do PC. É aqui que todos seus programas e dados estão armazenados entre as ocasiões que você usa o computador. Seu disco rígido (ou os vários discos) são o mais importantes dos vários tipos de armazenamento permanente usados nos PCs (os outros que são discos flexíveis e outros meios de armazenamento tais como os CD-ROMs, as fitas DAT e DLT, HDs removíveis, etc.) que o disco rígido difere dos outros primeiramente em três maneiras: tamanho (geralmente maior), velocidade (geralmente mais rapidamente) e localização (reparado geralmente no PC e não é removível).

Os discos rígidos são quase tão surpreendentes como os microprocessadores em termos de tecnologia que usam e quanto progresso fizeram nos termos da capacidade, da velocidade, e do preço nos últimos 20 anos. Os primeiros discos rígidos do PC tiveram uma capacidade de 10 megabytes e de um custo sobre de $100 por MB. Os discos rígidos modernos têm capacidades aproximadas a 1 Terabyte e um custo de menos de 1 centavo por o MB! Isto representa uma melhoria de 1.000.000% dentro apenas 20 anos, ou a melhoria cumulativa de ao redor 67% por o ano. No mesmo tempo, a velocidade do disco rígido e suas relações aumentaram dramaticamente também.

Seu disco rígido tem um papel significativo nos seguintes aspectos importantes de seu sistema computatorizado:

Desempenho: O disco rígido tem um papel muito importante no desempenho do sistema total, provavelmente mais do que a maioria de pessoas reconhecem (apesar que está mudando agora enquanto os HDs começam merecer mais atenção). A velocidade em que os carregadores do PC acima e os programas carregam é relacionada diretamente à velocidade de disco duro. O desempenho de disco rígido é também crítico quando a multitarefa está sendo usado ou quando esta processando quantidades grandes de dados tais como gráficos trabalhos editando o som e o vídeo, ou trabalhando com bases de dados.

Capacidade de armazenamento: Isso é óbvio, pois um disco rígido maior deixa-o armazenar mais programas e dados.

Suporte a Software: Um software mais novo necessita mais espaço e discos rígidos mais rápidos para carregá-los eficientemente. É fácil recordar quando 1 GB era muito espaço de disco. É mesmo fácil recordar quando 100 MB era muito espaço de disco! Um PC com 1 GB uniforme é considerado agora por muitos “ser aleijado”, desde que pode mal gravar arquivos do sistema operacional moderno e um complemento do software padrão do negócio.

Confiabilidade: A maneira para avaliar a importância de um artigo de hardware é considerar quanto a possibilidade de falhar. Por este padrão, o disco rígido é o componente o mais importante. Como eu digo frequentemente, o hardware pode ser substituído, mas os dados não podem. Um disco rígido de qualidade boa, combinado com a manutenção esperta e os hábitos de backup, pode ajudar assegurar-se de que o pesadelo da perda dos dados não se transforme parte de sua vida. Este capítulo faz exame de um olhar muito detalhado em discos rígidos e como trabalham. Isto inclui um analise cheia dos componentes internos no HD, um olhar em como os dados são formatados e armazenados, uma discussão do desempenho emite, e uma análise cheia das duas relações principais usadas conectar discos rígidos ao PC. Uma discussão é incluída também sobre muitas edições desconcertantes a respeito dos discos rígidos e das versões do BIOS, e a sustentação para os discos rígidos mais novos e maiores atualmente no mercado. Finalmente, uma descrição cheia é dada de estruturas lógicas do disco rígido e de funcionar sistemas de arquivos da FAT e da NTFS, por muito o mais popular usado atualmente por PCs.

Uma história breve dos Discos Rígidos

Os discos rígidos são um dos mais importantes e também um dos componentes os mais interessantes dentro do PC. Têm uma história longa e interessante que data dos anos 50. Talvez uma razão que eu encontro assim que fascinar são como os coordenadores. Poucas décadas fizeram em melhorar em cada respeito: confiabilidade, capacidade, velocidade, poder de uso, e mais.

Esta seção faz exame em uma excursão brevemente guiada da história dos discos rígidos, para ajudar-lhe a compreender mais sobre como foram desenvolvidas e o que as melhorias tecnologicas eram que permitiu aos HDs modernos que nós todos confiamos hoje.

Vida sem os Discos Rígidos

É muito dificil para usuários modernos de computadores considerar mesmo o que “a vida do computador” seria sem os discos rígidos. Apesar de tudo, a maioria de nós têm agora bilhões e bilhões dos bytes da informação prontos em nossos dedos. Quem usou um computador como antes que nós sem os discos rígidos? Em uma palavra… inconveniente.

Alguns dos computadores muito mais adiantados não tiveram nenhuma midia de armazenamento. Cada vez que você quisesse funcionar um programa você teria que incorporar manualmente o programa. Não precisa dizer, esta era uma dor de cabeça. Mesmo mais do que isso, fêz a maioria de o que nós consideramos hoje ser computador impossível, desde que não havia nenhuma maneira fácil de trabalhar no computador com os mesmos dados repetidamente outra vez. Realizou-se rapidamente que algum meio de armazenamento permanente era necessária se os computadores pudessem se transformar em ferramentas verdadeiramente úteis.

O primeiro meio de armazenamento usado em computadores era realmente de papel. Os programas e os dados foram gravados usando os furos perfurados na fita de papel ou nos cartões de perfurador. Um leitor especial usou um feixe de luz fazer a varredura dos cartões ou da fita; onde um furo lhe foi encontrado lido um “1”, e onde o papel obstruiu o sensor, um “0” (ou vice-versa). Este era um arranjo simples.

Eu recordo usar uma estação do perfurador, que seja como uma estação de trabalho onde você datilografasse caráteres e a máquina perfurasse os furos nos cartões. Quando uma melhoria grande sobre nada, estes cartões era ainda muito inconvenientes para se usar. Você basicamente tinha que escrever o programa inteiro do risco no papel, e começa-o que trabalha em sua mente antes que você começou tentar a pôr em cartões, porque se você fizesse um erro você teve que re-perfurador muitos dos cartões. Era muito dificil visualizar o que você trabalhava. E precisaria de ajuda se você deixar cair uma pilha dos cartões no assoalho. Ainda entretanto, o papel foi usado como o meio de armazenamento preliminar por muitos anos.

O papel excedente do avanço seguinte seria a criação da fita magnética. Quase todos pelo menos vimos fotos de carretéis grandes da fita usados em uns computadores mais velhos. A informação de gravação em uma maneira similar a como o áudio é gravado em uma fita, estas fitas magnéticas era uma fita muito mais flexível, mais durável e mais rapidas do que de papel ou cartões perfurados. Naturalmente, a fita é usada ainda hoje em computadores modernos, mas como um formulário do armazenamento fora de linha ou secundário. Antes dos discos rígidos, eram o armazenamento preliminar para alguns computadores. Sua desvantagem preliminar é que devem ser lidos linearmente. Era necessário fazer exame de minutos ao movimento de uma extremidade da fita adesiva à outra, fazendo o acesso aleatório pouco prático.

Aviso: Modalidade da nostalgia ativada. Esteja atento.

Os computadores pessoais foram desenvolvidos muito depois do que os mainframes grandes, e eram conseqüentemente os beneficiários dos avanços em tecnologias de armazenamento sobre em sua existência. Meu primeiro computador foi comprado para mim por meus pais em 1980: Um Apple. Uma máquina pequena grande para aprender sobre, usando o deu-me uma apreciação profunda para a importância do armazenamento: porque não teve nenhuns! Nenhum disco rígido, para não nivelar uma movimentação de disco flexível. Minhas escolhas eram datilografar dentro programam à mão (que eu às vezes) ou tentativa para carregá-las de uma fita. Sim, uma fita de audio. Se você pensar as fitas modernas do computador não eram confiaveis, vocês devem ter tentado começar isso trabalhar! E eu tive que também andar através de três pés da neve para começar à escola.

Eu comprei mais tarde uma unidade de disco flexível de baixa densidade, single-sided para meu Apple. Menino, que sentimento da liberdade que era! Eu poderia carregar meus programas e dados facilmente, algo que eu poderia nunca fazer antes. Que a unidade de disco custou $700 (quando o dólar canadense valia a pena não muito menos do que nos USA) as vantagens as mais grandes de fitas do excesso dos discos flexíveis é a habilidade de alcançar aleatoriamente os dados, e portabilidade muito melhor. Não tinham quase tanta capacidade entretanto.

Os primeiros PCs de IBM não tiveram também nenhuma unidade de disco rígido, mas empregavam um ou dois disco flexíveis. Quando naturalmente distante melhor do que nada, as unidades de disco flexível eram lentas, pequenas na capacidade e em relativamente não confiaveis comparados aos discos rígidos mais avançados.

Primeiros Hard Disk Drives

Muito as primeiras unidades de disco eram naturalmente experiências. Os investigadores, particularmente aqueles em IBM, estavam trabalhando com um número de tecnologias e de conceitos diferentes para tentar desenvolver uma unidade de disco que fosse praticável para o desenvolvimento comercial. No fato, muito os primeiros dispositivos não eram discos em tudo. Usaram os cilindros cilíndricos girando, em cima de que os testes padrões magnéticos dos dados foram armazenados. Os cilindros eram grandes e dificeis de trabalhar.

Os discos rígidos “verdadeiros” mais avançados tiveram as cabeças do disco rígido em contato com a superfície do disco. Isto foi feito para permitir a eletrônica da baixa sensibilidade daquelas dias melhor e ler os campos magnéticos na superfície do disco. Infelizmente, as técnicas de fabiricação não eram tão sofisticadas como são agora, e não era possível começar a superfície de disco tão lisa quanto seja necessário para permitir que a cabeça deslizasse uniformemente sobre a superfície do disco em alta velocidade quando em contato com ele. Com o tempo as cabeças desgastariam para fora, ou desgaste para fora o revestimento magnético na superfície do disco.

A descoberta tecnologica que permitiu a criação do disco rígido moderno veio nos anos 50. Os coordenadores da IBM realizaram isso com o projeto apropriado as cabeças poderiam ser suspendidas acima da superfície do disco e ler os bits enquanto passaram embaixo.

Com esta descoberta crítica que contata com a superfície do disco não era necessária, a base para o disco rígido moderno foi feita.

Muito o disco rígido da primeira produção era IBM 305 RAMAC (método de acesso aleatório), introduzidos em 13 de setembro de 1956. Esta unidade armazenou 5 milhões de caráteres (aproximadamente cinco megabytes, mas um “caráter” naqueles dias eram somente sete bits, não oito) no os 50 discos, cada um com 24 polegadas no diâmetro! Sua densidade areal era aproximadamente 2.000 bits por polegada quadrada; na comparação, as movimentações de hoje têm as densidades areal medidas em bilhões de bits por polegada quadrada. A taxa de transferência dos dados desta primeira movimentação era 8.800 bytes por segundo.

Sobre os anos seguintes, a tecnologia incremental melhorou; densidade areal, capacidade e desempenho aumentados também. Em 1962, a IBM introduziu um sistemas de arquivos de disco avançada no modelo 1301. O avanço chave desta unidade de disco era a criação das cabeças que flutuaram, ou voaram, acima da superfície do disco de “em um rolamento no ar”, reduzindo a distância das cabeças à superfície dos discos de 800 a 250 micropolegadas.

Em 1973, a IBM introduziu a unidade de disco do modelo 3340, que é considerada geralmente ser o pai do disco rígido moderno. Esta unidade teve dois eixos separados, um permanente e o outro removível, cada um com uma capacidade de 30 MB. Por esta razão o disco foi consultado às vezes como ao “30-30”. Este nome conduziu ao seu que apelido de unidade de disco “Winchester”, após o rifle famoso de “30-30” Winchester. Usando o ambiente interno primeiramente selado e de “a tecnologia vastamente melhorada do rolamento ar, a movimentação de disco de Winchester reduziu extremamente a altura do vôo do disco: a somente 17 micropolegadas acima da superfície do disco. Os discos rígidos modernos hoje usam ainda muitos conceitos introduzidos primeiramente neste movimentação avanaçada, e para esta razão são chamados às vezes ainda unidades de “Winchester”.

A primeira unidade de disco rígido projetada nos 5.25" usado nos primeiros PCs era o Seagate ST-506. Caracterizou quatro cabeças e uma capacidade do 5 MB. A IBM contorneou o ST-506 e escolheu o ST-412, um disco de 10 MB no mesmo fator. Para o IBM PC/XT, fazendo lhe a primeira unidade de disco rígido usada extensamente no PC e no mundo PC-compatível.

Primeiras tecnologias

Houve um número de "primeiros fatos importantes" no mundo dos HDs sobre seus primeiros 40 anos. O seguinte é uma lista, na ordem cronológica, de alguns dos produtos desenvolvidos durante o metade do século passado que é importante introduzido tecnologias no mundo do PC. Note o dominio da IBM na lista; na opinião deste autor a Big Blue não começa com tanto crédito como merecia sendo o inovador principal no mundo do armazenamento. Anote também quantos anos fêz testes para muitas destas tecnologias para lhe fazer ao mundo do PC (às vezes tanto quanto uma década, devido ao custo elevado inicial de a maioria de tecnologias novas).

Primeiro disco rígido (1956): IBM RAMAC é introduzido. Tem uma capacidade de 5 MB aproximadamente, armazenada em 50 24 discos. Sua densidade areal é meros 2.000 bits por polegada quadrada e seu transferencia de dados era 8.800 bits/s.

Primeira Cabeça de Leitura deslizante (1962): Modelo de IBM 1301 abaixam a altura do vôo das cabeças a 250 micropolegadas. Tem uma Capacidade de 28 MB na metade de tantas como cabeças como o RAMAC original, e aumentos densidade areal e transferencia de aproximadamente 1000%.

Primeira Unidade de disco removível (1965): Modelo de IBM 2310 são os primeiros discos com um bloco de disco removível. Quando muitos usuários do PC pensarem em discos rígidos removíveis como sendo uma invenção moderna, no fato eram muito popular nos 1960s e nos 1970s.

Primeira Cabeça de Ferrite (1966): O modelo 2314 de IBM é o primeiro disco rígido a usar-se cabeças do núcleo do ferrite, o primeiro tipo usado mais tarde em discos rígidos do PC.

Primeiro Projeto moderno do disco rígido (1973): IBM o modelo 3340, apelido “Winchester”, é introduzido. Com a uma capacidade de 60 MB introduz diversas tecnologias que lhe conduzem sendo considerado por muitos o antepassado das unidades de disco modernas.

Primeira Cabeça de Película fina (1979): Modelo 3370 de IBM é o primeiro com cabeças da película fina, que por muitos anos seja o padrão na indústria do PC.

Primeiro Disco de 8 Polegadas (1979): IBM o modelo 3310 é a primeira movimentação de disco com 8 os platters, reduzidos extremamente no tamanho dos 14 que tinham sido o padrão por sobre uma década.

Primeiro Disco de 5.25 Polegadas (1980): ST-506 de Seagate é a primeira unidade no padrão 5.25, usado no os PCs mais avançados.

Primeiro Disco de 3.5 Polegadas (1983): introduz o RO352, a primeira unidade de disco para usar o padrão 3.5", que se transformou um dos padrões mais importantes da indústria.

Primeira Unidade de disco no cartão de expansão (1985): Quantum introduz Hardcard, um disco rígido de 10.5 MB montado em um cartão da expansão de ISA para os PCs que foram construídos originalmente sem um disco duro. Este produto pôs Quantum “no mapa” assim falando

Primeiro Atuador 3.5 da bobina da voz (1986): Os periféricos da Conner introduzem o CP340, a primeira unidade de disco a usar a atuador da bobina da voz.

Primeira Unidade de disco 3.5 “Low-Profile” (1988): A Conner introduz o CP3022, que era o primeira unidade 3.5" para usar uma altura reduzida chamaram agora o “ponto baixo perfil" e o padrão para unidade 3.5 modernas.

Primeira Unidade padrão 2.5" (1988): introduz uma unidade usando 2.5 platters. Este tamanho torna-se mais tarde um padrão para computadores portáteis.

Primeira Unidade a usar Cabeças Magneto Resistivas PRML (1990): O modelo 681 de IBM (Redwing), uma unidade de 857 MB, é o primeiro a usar-se cabeças SR e PRML.

Primeiro Disco de Película fina (1991): As unidades dos mainframe da IBM são as primeiras a substituir meios do óxido com meios da película fina na superficie do disco.

Primeira Unidade 1.8" (1991): O modelo 1820 é o primeiro disco rígido com 1.8 platters, usado mais tarde em unidade para PC-Cartão.

Primeira Unidade 1.3" (1992): C3013A de hewlett-packard é a primeira unidade 1.3".

A fonte para esta informação é DISK/TREND Inc. Nos 1990s, os avanços tecnologicos em cada aspecto de discos rígidos começaram a vir em um ritmo cada vez mais rápido.

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