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Disque dur

Histoire

Article détaillé: Histoire de disques durs

Disques durs (introduit en 1956 en tant que stockage de données pour une reddition de comptes IBM informatique) ont été initialement développé pour une utilisation avec des ordinateurs à usage général. Durant les années 1990, la nécessité pour les grands, de stockage fiable, indépendante d'un dispositif particulier, conduit à l'introduction des systèmes embarqués tels que les raids, Network Attached Storage (NAS) des systèmes et de réseau de stockage (SAN) des systèmes qui offrent un accès efficace et fiable pour de gros volumes de données. Dans le 21ème siècle, l'utilisation du disque dur élargi dans les applications grand public tels que les caméscopes, les téléphones cellulaires (par exemple le Nokia N91), les lecteurs audio numériques, lecteurs vidéo numériques, les enregistreurs vidéo numériques, personnels assistants numériques personnels et consoles de jeux vidéo.

Technologie

Schéma d'un disque dur de l'ordinateur

enregistrer les données des disques durs en magnétisant matériau ferromagnétique directionnelle, pour représenter un 0 ou un chiffre binaire 1. Ils lisent les données rétrospectives en détectant l'aimantation du matériau. Une conception typique se compose d'un disque dur de broche que détient un ou plusieurs disques plats circulaires appelés plateaux, sur lesquels les données sont enregistrées. Les plats sont faits d'un matériau non magnétique, le plus souvent en alliage d'aluminium ou de verre, et sont revêtues d'une mince couche de matériau magnétique, typiquement 1020 nm d'épaisseur de renvoi, papier standard peut être comprise entre 0,07 millimètres (70 000 nm) et 0,18 millimètres (180.000 nm) d'épaisseur. avec une couche extérieure de carbone pour la protection. Les anciens disques utilisés de fer (III) oxyde comme matériau magnétique, mais les disques actuels utilisent un alliage à base de cobalt. [Citation Nécessaire]

Une coupe transversale de la surface magnétique en action. Dans ce cas, les données binaires sont codées en utilisant la modulation de fréquence.

Les plats sont filé à très grande vitesse. L'information est écrite dans un plat en rotation dispositifs anciennement appelé en lecture et en écriture têtes qui fonctionnent très proche (quelques dizaines de nanomètres de nouveaux lecteurs) sur la surface magnétique. La lecture et d'écriture tête est utilisé pour détecter et modifier l'aimantation du matériau immédiatement sous elle. Il ya une tête pour chaque surface du plateau magnétique sur l'axe, monté sur un bras commun. Un bras de commande (ou le bras d'accès) se déplace la tête sur un arc (à peu près radialement) à travers les plateaux comme ils spin, permettant à chaque tête d'accéder à presque toute la surface du plateau pendant qu'il tourne. Le bras est déplacé à l'aide d'un actionneur à bobine mobile ou dans certains modèles plus anciens, un moteur pas à pas.

La surface magnétique de chaque plateau est conceptuellement divisé en plusieurs petits sous-micrométriques régions magnétiques, dont chacun est utilisé pour coder une seule unité binaire d'information. Au départ, les régions ont été orientés à l'horizontale, mais à partir de 2005 environ, l'orientation a été changé à la perpendiculaire. En raison de la nature polycristalline du matériau magnétique chacune de ces régions magnétique est composé de quelques centaines de grains magnétiques. grains magnétiques sont généralement de 10 nm de taille et de chaque forme un seul domaine magnétique. Chaque région magnétique dans les formes au total un dipôle magnétique qui génère un champ magnétique très localisée à proximité. Une tête d'écriture magnétise une région en générant une forte magnétique local sur le terrain. Au début des disques durs utilisés à la fois un électro-aimant pour aimanter la région et afin de lire son champ magnétique en utilisant l'induction électromagnétique. Les versions ultérieures de têtes inductives inclus métal à Gap (MIG) les chefs et chefs film mince. Comme la densité accrue des données, les têtes de lecture en utilisant la magnétorésistance (MR) est entré en service, la résistance électrique de la tête a changé en fonction de la force du magnétisme du plateau. Ultérieure de développement fait usage de la spintronique, dans ces têtes, l'effet magnétorésistif était beaucoup plus grande que dans les types antérieurs, et a été surnommé "le géant" magnétorésistance (GMR). Dans la tête d'aujourd'hui, le lire et écrire les éléments sont distincts, mais à proximité, sur la partie de tête d'un bras de commande. L'élément de lecture est généralement magnéto-résistive tandis que les éléments d'écriture est généralement mince film inductive.

chefs HD sont conservés de prendre contact avec la surface du plateau par l'air qui est extrêmement proche du plateau, que l'air se déplace à, ou près de, la vitesse du plateau. [citation nécessaire] Le dossier et tête de lecture sont montés sur un bloc appelé un curseur, et la surface à côté du plateau est en forme pour le garder à peine sortie de contact. Il est un type de coussin d'air.

Dans les disques modernes, la petite taille des régions magnétiques crée le danger que leur état magnétique peut être perdu à cause des effets thermiques. Pour contrer cela, les plateaux sont revêtus de deux couches magnétiques parallèles, séparées par une couche 3-atome d'épaisseur, le ruthénium élément non-magnétiques, et les deux couches sont aimantées dans une orientation opposée, renforçant ainsi les uns les autres. Une autre technologie utilisée pour surmonter les effets thermiques pour permettre des densités d'enregistrement plus grande est l'enregistrement perpendiculaire, d'abord expédiés en 2005, et à partir de 2007 la technologie a été utilisée dans de nombreux disques durs.

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L' joints de grains se révéler très important dans la conception de disque dur. Les grains sont très petits et proches les uns des autres, de sorte que le couplage entre grains adjacents est très forte. Quand un grain est magnétisé, les grains adjacents ont tendance à être parallèles à celle-ci ni démagnétisé. Puis la fois la stabilité des données et un rapport signal / bruit sera saboté. Un joint de grains clairs peuvent affaiblir le couplage de les grains et par la suite augmenter le rapport signal-bruit. Lors de l'enregistrement longitudinal, les grains ont un seul domaine anisotropie uniaxiale avec axes faciles couché dans le plan du film. La conséquence de cette disposition est que les aimants se repoussent mutuellement adjacentes. Par conséquent, l'énergie magnétostatique est si grand qu'il est difficile d'augmenter la densité de surface. supports d'enregistrement perpendiculaire, sur l'autre la main, a l'axe facile des grains orientés perpendiculairement au plan du disque. aimants adjacents attirer à chaque niveau d'énergie et d'autres magnétostatique sont beaucoup plus faibles. Ainsi, la densité de surface beaucoup plus élevé peut être réalisés dans l'enregistrement perpendiculaire. Une autre caractéristique unique de l'enregistrement perpendiculaire est une sous-couche qui magnétique doux sont incorporés dans le disque d'enregistrement. Cette sous-couche est utilisée pour mener l'écriture flux magnétique, de sorte que l'écriture est plus efficace. Ce point sera discuté en processus d'écriture. Par conséquent, un film plus anisotropie moyennes, telles que L10-FePt et des aimants de terre rare, peut être utilisé.

Gestion des erreurs

Moderne entraîne également faire un large usage des codes correcteurs (CEC), en particulier la correction des erreurs Reedolomon. Ces techniques stocker des bits supplémentaires pour chaque bloc de données qui sont déterminés par des formules mathématiques. Les bits supplémentaires permettent de nombreuses erreurs à corriger. Bien que ces bits supplémentaires occupent de l'espace sur le disque dur, ils permettent des densités d'enregistrement plus élevés d'être employé, résultant de la capacité de stockage beaucoup plus importante pour les données utilisateur. En 2009, dans le plus récent lecteurs, à faible densité de codes de parité à cocher (LDPC) prennent le pas sur Reed-Solomon. codes LDPC permettre l'exécution près de la limite de Shannon et permettent ainsi la plus forte densité de stockage disponible.

Typique de disques durs tenter de "redéfinir" les données dans un secteur physique qui va mal à un physique de rechange sectoropefully tandis que le nombre d'erreurs dans ce secteur défectueux est encore assez petit pour que l'ECC peuvent récupérer complètement les données sans perte. Le système SMART compte le total nombre d'erreurs dans le disque dur entier fixé par ECC, et le nombre total de remappings, dans une tentative de prédire une panne de disque dur.

Voir aussi: système de fichiers

Architecture

Un disque dur avec les plateaux et moyeu du moteur enlevé montrant les bobines de cuivre du stator colorée entourant un palier au centre du moteur de broche. L'orange bande le long du côté du bras est un câble fin de circuit imprimé. Le roulement de broche est dans le centre.

Un disque dur classique a deux moteurs électriques, un pour faire tourner les disques et un à la position de lecture / écriture ensemble de la tête. Le moteur a un rotor disque externe connecté sur les plateaux, les enroulements du stator sont fixées en place. L'actionneur a une tête de lecture-écriture dans le cadre du bout de sa fin (à proximité du centre), un câble fin de circuit imprimé relie la tête de lecture-écriture sur le moyeu de l'actionneur. Un flexible, en forme de U 'peu', câble plat, vue par la tranche inférieure et à la gauche du bras de commande dans la première image et plus clairement dans le second, continue la connexion de la tête à la carte contrôleur sur le côté opposé.

L' bras de support de tête est très léger, mais aussi rigide; dans les lecteurs modernes, l'accélération à la tête atteint 550 GS.

Ouvert disque dur avec aimant supérieur enlevée, montrant la tête de cuivre bobine de l'actionneur (en haut à droite).

La structure de couleur argentée en haut à gauche de la première image est la plaque supérieure de l'aimant permanent et le déplacement moteur à bobine qui oscille de la tête à la position désirée (il est démontré enlevé dans la deuxième image). La plaque supporte une mince néodyme-fer-bore (NIB) aimant à haut flux. Sous cette plaque est la bobine mobile, souvent appelé comme la bobine par analogie à la bobine de haut-parleurs, qui est attaché au moyeu actionneur, et au-dessous qui est un deuxième aimant NIB, monté sur la plaque inférieure du moteur (certains lecteurs n'ont qu'un seul aimant).

La bobine, elle-même, est plutôt en forme comme une flèche, et en coppmagnet doublement enduit [clarification nécessaire] de fil. La couche interne est l'isolation et l'enveloppe extérieure est thermoplastique, qui lie la bobine ensemble après il est enroulé sur un formulaire, ce qui en fait autonome. Les parties de la bobine le long des deux côtés de la flèche (Qui pointent vers le centre portant actionneur) interagissent avec le champ magnétique, l'élaboration d'une force tangentielle qui tourne l'actionneur. Courant circulant radialement vers l'extérieur sur un côté de la pointe de flèche, radialement vers l'intérieur et de l'autre produit de la force tangentielle. (Voir le champ magnétique # Force sur une particule chargée.) Si le champ magnétique était uniforme, chaque partie aurait générer des forces opposées qui serait s'annulent. Par conséquent, la surface de l'aimant est à moitié N pôles, la moitié pôle S, avec la ligne radiale de division dans la moyenne, provoquant ainsi des deux côtés de la bobine de voir en face magnétique champs et produisent des forces qui ajoutent au lieu d'annuler. Les courants le long du haut et du bas de la bobine de produire des forces radiales qui ne tourne pas la tête.

Des capacités et l'accès vitesse

PC capacité du disque dur (en Go) au fil du temps. L'axe vertical est logarithmique, de sorte que la courbe d'ajustement correspond à une croissance exponentielle.

Utilisation disques rigides et d'étanchéité de l'unité permet des tolérances beaucoup plus serré que dans un lecteur de disquette. Par conséquent, les lecteurs de disque dur peut stocker des données beaucoup plus que les lecteurs de disquettes et peut accéder et de transmettre les plus rapides.

En avril 2009 [mise à jour], la plus grande capacité de disques durs à la consommation sont 2 TB.

Un «disque dur de bureau" typique peut stocker entre 120 Go et 2 To bien que rarement au dessus de 500 Go de données (base de données sur le marché des États-Unis), tourner à 5.400 à 15.000 tr / min, et ont un taux de transfert de 0,5 Gbit médias / s ou plus. (1 Go = 109 octets, 1 Gbit / s = 109 bits / s)

Les disques durs plus rapides nterprise spin à 10.000 ou 15.000 tr / min, et peut atteindre des vitesses séquentielle milieu de transfert de dessus de 1,6 Gbit / s. et un taux de transfert soutenu jusqu'à 1 Gbit / s. Lecteurs fonctionnant à 10.000 ou 15.000 tr / min s'utilise petits plats pour atténuer les besoins en énergie a augmenté (comme ils ont moins de drague de l'air) et ont donc en général plus faible capacité que la plus haute capacité de disques durs de bureau.

Disques durs "Mobile disques durs", c'est-à-ordinateur portable, qui sont physiquement plus petits que leurs homologues de bureau et d'entreprise, ont tendance à être plus lents et ont plus faible capacité. Un disque dur mobile typique tourne à 4200rpm soit, 5400rpm, 7200rpm ou, à 5400 tr / min est la plus de premier plan. disques 7200 tr / min ont tendance à être plus chers et ont une capacité inférieure, tandis que les modèles 4200rpm ont généralement des capacités de stockage à très haute. En raison de plateau physiquement plus petit (s), mobile Disques durs ont généralement plus faible capacité que leurs homologues de bureau plus grand.

L'augmentation exponentielle de l'espace disque et des vitesses d'accès aux données des disques durs ont permis commerciaux la viabilité des produits de consommation qui nécessitent des capacités de stockage importantes, comme les enregistreurs vidéo numériques et lecteurs audio numériques. En outre, la disponibilité de grandes quantités de stockage bon marché a fait viable une variété de services Web aux besoins de capacité extraordinaire, comme libre de recherche sur le web à l'inculpation, l'archivage du web et de partage de vidéos (Google, Internet Archive, YouTube, etc.)

L' principal moyen de diminuer le temps d'accès est d'augmenter la vitesse de rotation, réduisant ainsi les délais de rotation, tandis que le principal moyen d'augmenter le débit et la capacité de stockage est d'augmenter la densité de surface. Sur la base sur les tendances historiques, les analystes prévoient une croissance future de la densité de bits du disque dur (et donc la capacité) d'environ 40% par an. Les temps d'accès n'ont pas suivi les augmentations de débit, qui se n'ont pas suivi le rythme de croissance de la capacité de stockage.

La capacité devrait aléatoire IOPS de tout disque dur peut être calculé en divisant 1000 ms par la somme de la moyenne de temps de recherche et le temps de latence moyen de rotation.

Le premier disque dur 3,5 commercialisés en tant que capable de stocker 1 TB a été l'Hitachi Deskstar 7K1000. Il contient cinq plateaux de 200 Go à environ chacune, offrant 1 To (935,5 Gio) d'espace utilisable, note la différence entre sa capacité en unités décimales (1 To = 1012 octets) et les unités binaires (1 TiB = 1024 Gio = 240 octets). Hitachi a depuis été rejoints par Samsung (Samsung SpinPoint F1, qui a 3 334 plateaux Go), Seagate et Western Digital dans le 1 To marché des disques.

En Septembre 2009, Showa Denko a annoncé des améliorations des capacités dans des plateaux à ce qu'ils fabriquent pour les responsables de disque dur. Un seul 2,5 "plateau est capable de tenir 334 Go résultats de dollars de données, et provisoires pour 3.5 "indiquent une capacité de 750 Go par plateau.

Facteur de forme

Largeur

La plus grande la capacité de

Platters (Max)

5,25 FH

146 mm

47 Go (1998)

14

5.25 HH

146 mm

19,3 Go (1998)

4

3.5 "SATA

102 mm

2 To (2009)

5

3,5 PATA

102 mm

750 Go (2006)

?

2.5 SATA

69,9 mm

1 To (2009)

3

2,5 PATA

69,9 mm

320 Go (2009)

?

1,8 SATA

54 mm

320 Go (2009)

3

1.8 PATA / FRV

54 mm

240 Go (2008)

2

1.3

43 mm

40 Go (2007)

1

1 (CFII / ZIF / IDE-Flex)

42 mm

20 Go (2006)

1

0.85

24 mm

8 Go (2004)

1

Les mesures de capacité

Un démonté et étiquetés 1997 disque dur. Tous les principaux composants ont été placés sur un miroir, qui a créé les réflexions symétriques.

Raw non formatée la capacité d'un disque dur est généralement cité avec des préfixes SI (préfixes système métrique), l'incrémentation par les pouvoirs de 1000, et aujourd'hui, cela signifie généralement gigaoctets (Go) et téraoctets (To). Ceci est classique pour des vitesses de données et tailles de mémoire qui ne sont pas intrinsèquement fabriqués en puissance de deux tailles, que la mémoire vive et la mémoire Flash sont. Les disques durs en revanche n'ont pas inhérents à la taille binaire que la capacité est déterminée par le nombre de têtes, les pistes et secteurs.

Cela peut entraîner une certaine confusion, car certains systèmes d'exploitation peuvent signaler la capacité formatée d'un disque dur en utilisant des unités préfixe binaire qui augmentent de compétences de 1024.

Un téraoctet une (1 To) de disque disque serait prévu de tenir environ 1 billion d'octets (1.000.000.000.000) ou 1000 Go, et la plupart des disques de 1 To en effet dur contiennent un peu plus de ce nombre. Cependant certains utilitaires du système d'exploitation serait de rapporter ce autour de 931 Go ou 953 674 Mo, alors que les unités correctes serait 931 Gio ou 953.674 Mio. (Le nombre réel pour une capacité formatée sera un peu plus petit encore, selon le système de fichiers). Voici les façons correctes de l'information un téraoctet.

préfixes SI (Disque dur)

équivalent

Binaire préfixes (OS)

équivalent

1 To (téraoctets)

1 * 10004 B

0,9095 TiB (tebioctets)

0.9095 * 10244 B

1000 Go (gigaoctets)

1000 * 10003 B

931,3 Mio (gibioctets)

931.3 * 10243 B

1.000.000 Mo (méga-octets)

1000000 * 10002 B

953,674.3 MiB (Mebibytes)

953,674.3 * 10242 B

1000000000 Ko (kilo-octets)

1000000000 * 1000 B

976.562.500 KiB (Kibibytes)

976,562,500 B * 1024

1.000.000.000.000 B (octets)

-

1.000.000.000.000 B (octets)

-

Microsoft Windows signale la capacité du disque à la fois dans un entier décimal à 12 chiffres ou plus et dans les unités préfixe binaire à trois chiffres significatifs.

La capacité d'un disque dur peut être calculée en multipliant le nombre de cylindres par le nombre de têtes par le nombre de secteurs par le nombre d'octets / secteur (le plus souvent 512). Entraînements avec l'interface ATA et une capacité de huit giga-octets ou plus se comporter comme si elles étaient structurées en 16383 cylindres, 16 têtes et 63 secteurs, pour la compatibilité avec les systèmes d'exploitation plus anciens. Contrairement dans les années 1980, le cylindre, la tête, le secteur (C / H / S) les chiffres rapportés à l'unité centrale par un disque ATA modernes ne sont plus des paramètres physiques réels depuis les chiffres rapportés sont limités par des interfaces de système d'exploitation historique et avec un bit d'enregistrement de zone le nombre réel de secteurs varie selon les zones. Les disques SCSI avec l'adresse de l'interface de chaque secteur avec un nombre entier unique, le système d'exploitation reste ignorant de leur tête ou nombre de cylindres.

L' vieux C / H / S système a été remplacé par le bloc d'adressage logique. Dans certains cas, d'essayer de "force-fit" le C / H / S système à disques de grande capacité, le nombre de têtes a été donnée à 64, bien que pas de lecteur moderne a n'importe où près de 32 plateaux.

généraux disque formaté

Pour un disque formaté, le système de fichiers du système d'exploitation à usage interne est une autre, bien que mineur, raison pour laquelle la capacité de périphérique de stockage un disque dur ou peut montrer sa capacité en tant que différent de sa capacité théorique. Il s'agirait notamment de stockage pour, à titre d'exemples, une table d'allocation des fichiers (FAT) ou inodes, ainsi que d'autres données d'exploitation du système structures. Ce système de fichiers est à son zénith généralement moins de 1% sur les disques de plus de 100 MB. Pour les disques RAID, les données l'intégrité et les exigences de tolérance de panne aussi réduire la capacité réalisé. Par exemple, un lecteur RAID1 sera d'environ la moitié de la capacité totale à la suite de mise en miroir des données. Pour les lecteurs de disques RAID5 avec x vous perdez 1 / x de votre espace pour la parité. disques RAID sont plusieurs lecteurs qui semblent être un disque à l'utilisateur, mais fournit certaines de tolérance de panne.

Une règle générale de pouce de convertir rapidement la capacité du fabricant de disque dur à la capacité standard de Microsoft Windows formaté est de 0,93 * La capacité du disque dur du constructeur pour les disques durs d'un téraoctet de moins et de 0,91 * La capacité de du disque dur du constructeur de disques durs égale ou supérieure à 1 téraoctet.

facteurs de forme

5 hauteur 110 Mo de disque dur,

2 (8,5 mm) 6495 Mo Disque dur,

cents US / UK pour la comparaison.

Six disques durs avec 8, 5,25, 3,5, 2,5, 1,8, et 1 disques, partiellement démonté pour voir les plats et les têtes de lecture-écriture, avec une règle indiquant pouces.

Avant l'ère des PC et des ordinateurs de petite taille, les disques durs étaient de dimensions très variables, généralement dans les armoires autoportantes la taille des machines à laver (DEC RP06 disque) ou conçus de façon que les dimensions ont permis le placement dans un rack 19 "(par exemple, Diablo modèle 31).

Avec augmentation des ventes de petits ordinateurs ayant construit dans les lecteurs de disquette (FDD), les disques durs qui conviendrait aux supports FDD est devenu souhaitable, ce qui a conduit à l'évolution du marché vers des lecteurs avec des facteurs certaine forme, d'abord issus de la taille de 8 ", 5,25" et 3,5 "lecteurs de disquettes. De plus petites tailles de 3,5" ont vu le jour aussi populaire sur le marché et / ou été décidé par divers groupes industriels.

8 pouces: 9,5 à 4,624 en 14,25 dans (241,3 mm 117,5 mm 362 mm)

Dans 1979, Shugart Associates 'SA1000 a été le premier facteur de forme compatible disque dur, ayant les mêmes dimensions et une interface compatible avec le FDD 8.

5,25 pouces: 5,75 à 1,63 à 8 dans (146,1 mm 41,4 mm 203 mm)

Ce facteur petite forme, d'abord utilisé dans un disque dur de Seagate en 1980, a été la même taille que la hauteur totale de 5 pouces de diamètre FDD, c'est à dire, 3,25 pouces de haut. C'est deux fois plus élevé que "demi-hauteur" couramment utilisé aujourd'hui, à savoir, 1,63 de (41,4 mm). La plupart de bureau modèles de lecteurs optiques pour les disques de 120 mm (DVD, CD) utiliser la moitié de la hauteur 5 dimension, mais il tomba en désuétude pour les disques durs. Le disque dur Quantum Bigfoot a été le dernier à l'utiliser dans la fin des années 1990, avec oe-profile (25 mm) et ltra-low-profile (20 mm) versions haute.

3,5 pouces: 4 en 1 à 5,75 dans (101,6 mm 25,4 mm 146 mm) = 376,77344 cm

Ce facteur petite forme, d'abord utilisé dans un disque dur par Rodime en 1984, a été la même taille que le "demi-hauteur" 3 FDD, à savoir, 1,63 pouces de haut. Aujourd'hui, il a été largement remplacée par limline haute de 1 pouce ou versions oe-Voir le profil de ce facteur de forme qui est utilisée par la plupart des disques durs de bureau.

2,5 pouces: 2,75 à 3,945 en 0.3740.59 dans (69,85 mm 715 mm 100 mm) = 48.895104.775 cm3

Ce facteur plus petit formulaire a été introduit par PrairieTek en 1988, il n'ya pas FDD correspondante. Il est aujourd'hui largement utilisée pour les disques durs dans les appareils mobiles (ordinateurs portables, lecteurs de musique, etc) et à partir de 2008 le remplacement de 3,5 pouces disques durs d'entreprise de classe. Il est également utilisé dans la Xbox 360 et Playstation 3 consoles de jeux vidéo. Aujourd'hui, la hauteur dominante de ce facteur de forme est de 9,5 mm pour les lecteurs portables, mais de haute capacité disques (750 Go et 1 To) ont une hauteur de 12,5 mm. lecteurs de classe entreprise peut avoir une hauteur allant jusqu'à 15 mm. Seagate a publié un disque très mince 7mm visant à les ordinateurs portables d'entrée de gamme et les netbooks haut de gamme en Décembre 2009.

1,8 pouces: 54 mm 8 mm 71 mm = 30,672 cm

Ce facteur de forme, initialement présenté par Périphériques intégré en 1993, a évolué dans le ATA-7 FRV avec des dimensions comme indiqué. Il est de plus en plus utilisés dans les lecteurs audio numériques et subnotebooks. Une variante originale existe pour les disques durs 25 Go entreprises qui s'inscrivent directement dans un slot d'extension de carte PC. Ils sont devenus populaires pour leur utilisation dans les iPods et autres lecteurs MP3 avec disque dur.

1 pouce: 42,8 mm à 5 mm 36,4 mm

Ce facteur de forme a été introduite en 1999 dans le Microdrive IBM pour s'adapter à l'intérieur d'un slot CF Type II. Samsung appelle le même facteur de forme "1,3 pouces" lecteur dans sa documentation.

0,85 pouces: 24 mm 5 mm 32 mm

Toshiba a annoncé ce formulaire facteur en Janvier 2004 pour une utilisation dans les téléphones mobiles et autres applications similaires, y compris les SD / MMC compatible disques durs optimisés pour le stockage de vidéo sur téléphones 4G. Toshiba vend actuellement de 4 Go (MK4001MTD) et 8 Go (MK8003MTD) version et détient le record mondial Guinness pour le plus petit disque dur.

3,5 "et 2,5" disques durs dominent actuellement le marché.

Par 2009, tous les fabricants avaient abandonné le développement de nouveaux produits pour les 1,3 pouces, les facteurs de forme de 1 po et 0,85 pouces en raison de la baisse des prix de la mémoire flash.

Le pouces à base de surnom de tous ces facteurs de forme ne sont généralement pas d'indiquer toutes les dimensions réelles des produits (qui sont spécifiées en millimètres pour plus de facteurs de forme récente), mais seulement environ indiquer une taille relative diamètres de disque pour, dans l'intérêt de la continuité historique.

D'autres caractéristiques

taux de transfert de données

En 2008, un typique disque de bureau 7200rpm a un soutenue "disk-to-buffer" taux de transfert de données d'environ 70 méga-octets par seconde. Ce taux dépend de l'emplacement de la voie, il sera la plus élevée pour les données sur les pistes extérieures (où il ya des secteurs de données) et plus bas vers les pistes intérieures (où il ya des secteurs de données en moins), et est généralement un peu plus de 10.000 tpm. Un courant largement utilisé pour la norme "buffer-to-machine" interface est de 3,0 Gbit / s SATA, qui permet d'envoyer environ 300 Mo / s de la mémoire tampon de l'ordinateur, et est donc toujours une avance confortable d'aujourd'hui disque à des vitesses de transfert de tampon. taux de transfert de données (lecture / écriture) peut être mesurée par écrit un gros fichier sur le disque en utilisant des outils générateur de fichier, puis en lisant le fichier. Taux de transfert peut être influencé par la fragmentation du système de fichiers et la mise en page des fichiers.

Le temps de recherche

Le temps de recherche varie actuellement d'un peu moins de 2 ms pour les haut de gamme disques de serveurs, à 15 ms pour les disques miniatures, avec le type de bureau les plus courants étant typiquement autour de 9 ms. [citation nécessaire] Il n'y a pas eu d'amélioration significative de la cette vitesse depuis quelques années. Certains PC début lecteurs ont utilisé un moteur pas à pas pour passer la tête, et par conséquent avait le temps d'accès plus lent que 80120 ms, mais ce fut rapidement amélioré par type de bobine actionnement de la fin des années 1980, la réduction des temps d'accès à environ 20 ms.

Consommation

La consommation électrique est devenu de plus en plus important, pas seulement dans les appareils mobiles comme les ordinateurs portables mais aussi dans les marchés des serveurs et de bureau. L'augmentation de la densité des données machine centre a entraîné des problèmes de délivrer une puissance suffisante pour dispositifs (en particulier pour les spin up), et de se débarrasser de la chaleur résiduelle produite par la suite, ainsi que les préoccupations des coûts environnementaux et électriques (voir l'informatique verte). Des problèmes similaires existent pour les grandes entreprises avec des milliers de PC de bureau. Les petits lecteurs de facteur de forme souvent consomment moins d'énergie que les grands lecteurs. Un développement intéressant dans ce domaine est activement contrôler la vitesse de recherche afin que la tête arrive à sa destination juste à temps pour lire le secteur, plutôt que d'arriver le plus rapidement possible, puis d'avoir à attendre pour le secteur à venir autour de (c.-à-la latence de rotation). Beaucoup d'entreprises disque dur produisent maintenant des disques verts qui nécessitent beaucoup moins d'énergie et de refroidissement. Beaucoup de ces "disques verts 'essorage plus lente (<5400 tr / min par rapport à 7200 tr / min, 10.000 t / mn, et 15.000 tr / min) et également produire de la chaleur moins de déchets.

Egalement dans Server et les systèmes de station de travail où il pourrait y avoir plusieurs disques durs, il existe plusieurs façons de contrôler si les disques durs spin up (tirage puissance la plus élevée).

Sur les lecteurs de disque dur SCSI, le contrôleur SCSI peut contrôler directement spin up et de spin bas des lecteurs.

Le parallèle ATA (PATA aka) et les lecteurs de disque dur SATA, un certain soutien sous tension en mode veille ou PUIS. Le disque dur ne démarrera que lorsque le contrôleur ou le système BIOS émet une commande spécifique de le faire. Cette le tirage au sort des limites de puissance ou de la consommation sur le pouvoir sur.

Sur les disques SATA plus récent disque dur, il est échelonné Spin Up fonctionnalité. Le disque dur ne tournera pas jusqu'à la SATA Phy est prêt (communications avec le contrôleur hôte commence). [Citation nécessaire]

Pour mieux contrôler ou de réduire les prélèvement de puissance et de consommation, le disque dur peut être tourné vers le bas pour réduire sa consommation d'énergie.

Bruit audible

Mesuré en dBA, le bruit audible est important pour certaines applications, telles que le PVR, d'enregistrement audio numérique et les ordinateurs calme. disques à faible bruit utilisent généralement des paliers à fluide, vitesses de rotation plus lente (généralement 5.400 tr / min) et de réduire les rechercher la vitesse sous charge (AAM) pour réduire les clics audibles et des sons "croquer". Disques en plus petits facteurs de forme (par exemple 2,5 pouces) sont souvent plus silencieux que les grands lecteurs.

Résistance aux chocs

Choc la résistance est particulièrement important pour les appareils mobiles. Certains ordinateurs portables sont désormais actifs protection du disque dur que les parcs du disque têtes si la machine est tombé, nous l'espérons avant l'impact, d'offrir les plus de chances possible de survivre dans un tel événement. tolérance aux chocs maximale à ce jour est de 350 Gs pour le fonctionnement et 1000 G pour les non-exploitation.

L'accès et les interfaces

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Les disques durs sont accessibles sur l'un des nombreux types de bus, y compris en parallèle ATA (P-ATA, également appelé IDE ou EIDE), Serial ATA (SATA), SCSI, Serial Attached SCSI (SAS) et Fibre Channel. Bridge circuit est parfois utilisé pour connecter des lecteurs de disque dur pour les autobus qu'ils ne peuvent pas communiquer avec nativement, comme IEEE 1394, USB et SCSI.

Pour l'interface ST-506, le système de codage des données tel qu'il est rédigé à la surface du disque est également importante. Les premiers disques ST-506 utilisé à jour en modulation de fréquence (MFM) codage, et les données transférées à un taux de 5 mégabits par seconde. Plus tard, les contrôleurs de l'aide de 2,7 RLL (ou simplement «RLL) codant pour cause de données 50% plus d'apparaître sous les têtes par rapport à une rotation d'un disque MFM, l'augmentation de stockage de données et taux de transfert de données de 50%, à 7,5 mégabits par seconde.

De nombreux lecteurs de disque ST-506 interface ont été recommandées par le constructeur pour fonctionner à l'1/3rd inférieure MFM taux de transfert de données par rapport à RLL, tandis que les modèles à transmission autres (versions généralement plus cher de la même unité) ont été précisées tourner à plus haut le taux de transfert de données RLL. Dans certains cas, un lecteur a une marge suffisante pour permettre au modèle MFM spécifié pour s'exécuter au taux plus dense / transfert plus rapide des données RLL (non recommandé ni garantie par les fabricants). En outre, n'importe quel lecteur RLL certifiés de pouvoir fonctionner sur n'importe quel contrôleur de MFM, mais avec 1 / 3 de capacité de données de moins en autant que 1/3rd moins taux de transfert de données par rapport à ses spécifications RLL.

Renforcée Petit disque Interface (IESD) a également appuyé des débits de données multiples (les disques ESDI toujours utilisé 2,7 RLL, mais à 10, 15 ou 20 mégabits par seconde), mais cela a été généralement négociés automatiquement par le lecteur de disque et le contrôleur, la plupart du temps, cependant, 15 ou 20 mégabits disques ESDI ne sont pas compatibles vers le bas (c'est à dire un 15 ou 20 mégabits disque ne serait pas exécuté sur un contrôleur de 10 mégabits). lecteurs de disque ESDI généralement aussi eu des cavaliers pour définir le nombre de secteurs par piste et (dans certains cas) la taille du secteur.

Modern disques durs présenter une interface cohérente pour le reste de l'ordinateur, peu importe ce système de codage des données est utilisée en interne. Typiquement, un DSP dans l'électronique à l'intérieur du disque dur prend la première tensions analogiques à partir de la tête de lecture et utilise PRML et de correction d'erreur Reedolomon pour décoder le secteur limites et les données du secteur, puis envoie ces données à l'interface standard. Cette DSP montres aussi le taux d'erreur détecté par la détection et correction d'erreurs, et effectue remappage des secteurs défectueux, la collecte de données pour la Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology, et d'autres tâches internes.

SCSI l'origine venait une fréquence de signalisation de 5 MHz pour un débit de données maximum de 5 mégaoctets / seconde de plus de 8 conducteurs parallèles, mais plus tard, cette base a augmenté de façon spectaculaire. La vitesse du bus SCSI n'avait aucune incidence sur la vitesse interne du disque en raison de tampon entre le bus SCSI et le lecteur de disque interne du bus de données, mais de nombreux lecteurs de disque au début avait tampons très faible, et donc a dû être reformaté à un entrelacement différents (comme les disques ST-506) lorsqu'il est utilisé sur les ordinateurs lents, comme au début de Commodore Amiga, PC compatibles IBM et Apple Macintosh.

ATA disques ont généralement eu aucun problème avec le taux d'entrelacement ou de données, en raison de leur conception de contrôleur, mais de nombreux premiers modèles étaient incompatibles les uns avec les autres et ne pouvait pas fonctionner avec deux appareils sur le même câble physique dans une configuration maître / esclave. Ce phénomène était principalement remédié par le milieu des années 1990, lorsque la spécification ATA a été normalisée et les détails ont commencé à être nettoyé, mais pose encore problème de temps en temps (surtout avec des CD-ROM et DVD-ROM, et lors du mélange Ultra DMA et des dispositifs non-UDMA).

Serial ATA supprime configurations maître / esclave entièrement, plaçant chaque disque sur son propre canal (avec son propre ensemble de ports I / O) à la place.

FireWire / IEEE 1394 et USB (1.0/2.0) disques durs sont des unités externes contenant généralement disques ATA ou SCSI avec des ports sur l'expansion arrière permettant très simple et efficace et la mobilité. La plupart FireWire / IEEE 1394 modèles sont en mesure de connecter en chaîne afin de continuer à ajouter des périphériques sans nécessiter d'autres ports sur l'ordinateur lui-même. USB est cependant un point à un réseau et ne permet pas pour le chaînage. Les concentrateurs USB sont utilisés pour augmenter le nombre de ports disponibles et sont utilisés pour les appareils qui ne nécessitent pas de charge depuis le courant fourni par moyeux est généralement plus bas que ce qui est disponible à partir de la construction de ports USB.

interface Disk familles dans les ordinateurs personnels

familles notables d'interfaces disque comprend:

Historique interfaces série peu connecter un disque dur (HDD) à un contrôleur de disque dur (HDC) avec deux câbles, un pour le contrôle et l'autre pour les données. (Chaque lecteur dispose également d'un câble supplémentaire pour le pouvoir, en général de le connecter directement à l'unité d'alimentation). Le HDC fourni des fonctions importantes telles que conversion série / parallèle, la séparation des données et de mise en piste, et de contrepartie nécessaires à l'entraînement (après formatage) afin d'assurer la fiabilité. Chaque câble de commande pourrait servir de deux disques ou plus, tandis qu'un dédié (et moins) câble de données servi chaque lecteur.

ST506 utilisé MFM (Modified Frequency Modulation) pour la méthode d'encodage des données.

ST412 a été disponible en MFM ou RLL variantes de codage (Run Length Limited).

Interface améliorée petit disque (IESD) a une interface développée par Maxtor pour permettre une communication plus rapide entre le processeur et le disque de MFM ou RLL.

interfaces série Modern peu connecter un disque dur à un adaptateur d'interface de bus hôte (généralement aujourd'hui intégré dans le "south bridge") avec un câble de données de contrôle /. (Comme pour les interfaces série historique peu au-dessus, chaque lecteur a également un supplément de câble d'alimentation, en général directement à l'unité d'alimentation.)

Fibre Channel (FC), est un successeur à interface parallèle SCSI sur le marché de l'entreprise. Il est un protocole série. Dans les disques habituellement la boucle arbitrée Fibre Channel (FC-AL) topologie de la connexion est utilisée. FC a l'utilisation beaucoup plus large que de simples interfaces de disque, et il est la pierre angulaire des réseaux de stockage (SAN). Récemment, d'autres protocoles pour ce domaine, comme iSCSI et ATA over Ethernet ont été développés. Prêter à confusion, les lecteurs utilisent habituellement des câbles en cuivre à paire torsadée pour Fibre Channel, pas la fibre optique. Ces derniers sont traditionnellement réservés aux appareils plus gros, tels que les serveurs ou contrôleurs de matrice de disques.

Serial ATA (SATA). Le câble de données SATA a une paire de données pour la transmission différentielle des données à l'appareil, et une paire de différentiel recevant de l'appareil, tout comme EIA-422. Cela exige que les données soient transmises en série. différentielle similaires système de signalisation est utilisé en RS485, LocalTalk, USB, Firewire, SCSI et différencié.

Serial Attached SCSI (SAS). Le SAS est un protocole de nouvelle génération de communication série pour les dispositifs conçus pour permettre une vitesse de données beaucoup plus élevé des transferts et est compatible avec SATA. SAS utilise une base de données mécaniquement identiques et connecteur d'alimentation à la norme 3.5 "HDD SATA1/SATA2, et de nombreux orienté serveur SAS contrôleurs RAID sont également capables de traiter les disques durs SATA. SAS utilise la communication série à la place de la méthode parallèle dans les périphériques SCSI traditionnel, mais utilise toujours SCSI commandes.

interfaces série Word connecter un disque dur à un adaptateur de bus hôte (généralement aujourd'hui intégré dans le "south bridge") avec un câble pour les données combinées / contrôle. (Comme pour toutes les interfaces série peu au-dessus, chaque lecteur dispose également d'un câble d'alimentation supplémentaire, le plus souvent directement à l'unité d'alimentation.) Les premières versions de ces interfaces généralement eu un 8 bits données parallèles de transfert de / à partir du lecteur, mais 16 bit versions est devenu beaucoup plus fréquent, et il ya des versions 32 bits. variantes modernes ont série de transfert de données. Le mot «nature» de transfert de données rend la conception d'un adaptateur de bus hôte nettement plus simple que celui du contrôleur de disque dur précurseur.

Integrated Drive Electronics (IDE), rebaptisée plus tard ATA, avec l'alias P-ATA («parallèle ATA») avec effet rétroactif a ajouté lors de l'introduction de la nouvelle variante Serial ATA. Le nom original reflète l'intégration innovante de contrôleur de disque dur avec Disque dur lui-même, qui n'a pas été trouvé dans les disques plus tôt. Déplacer le contrôleur du disque dur de la carte d'interface à l'unité de disque a contribué à normaliser les interfaces, et de réduire le coût et la complexité. Les 40 broches IDE / ATA transferts connexion 16 bits de données à la fois sur le câble de données. Le câble de données était à l'origine 40 conducteurs, mais les exigences de vitesse plus tard pour le transfert de données vers et à partir le disque dur a conduit à une "ultra DMA mode", connu sous le nom UDMA. Progressivement versions plus rapide de cette norme finalement ajouté l'exigence d'une variante de 80 conducteurs d'un même câble; où la moitié des conducteurs de mise à la terre fournit nécessaire à la qualité du signal amélioré à haute vitesse en réduisant la diaphonie. L'interface pour 80 conducteurs a seulement 39 broches, la broche manquante agissant comme une clé pour prévenir une mauvaise insertion du connecteur sur une prise incompatibles, une cause fréquente de disque et endommager le programmateur.

EIDE a été une mise à jour non officielle (par Western Digital) à la original IDE standard, avec l'amélioration clé étant l'utilisation de l'accès direct à la mémoire (DMA) pour transférer des données entre le disque et l'ordinateur sans la participation de la CPU, une amélioration adopté plus tard par les normes ATA officielle. En transférant directement les données entre la mémoire et le disque, DMA élimine le besoin de la CPU pour copier octet par octet, donc permettant de traiter d'autres tâches alors que le transfert de données se produit.

Small Computer System Interface (SCSI), initialement nommée pour Shugart Associates SASI Interface System, a été un concurrent au début de ESDI. Les disques SCSI sont standard sur les serveurs, postes de travail, Commodore Amiga et les ordinateurs Apple Macintosh à travers le milieu des années 90, époque à laquelle la plupart des modèles ont été passés à IDE (et plus tard, SATA) de la famille. Seulement en 2005, n'a la capacité des disques SCSI retard technologie de disque IDE, mais les disques les plus performants sont encore disponibles en SCSI et Fibre Channel uniquement. La longueur limitations du câble de données permet de périphériques SCSI externes. Originaire de données SCSI câbles utilisés seule transmission des données terminée (mode commun), mais la classe de serveur SCSI pourrait utiliser la transmission différentielle, soit différentielle à basse tension (LVD) ou différentiel à haute tension (HVD). ("Low" et "High" tensions différentielles pour SCSI sont par rapport aux normes SCSI et ne répondent pas aux sens de basse tension et haute tension utilisé dans des contextes généraux du génie électrique, qui s'appliquent par exemple à la loi codes électriques; deux LVD et HVD utilisation des signaux de faible tension (3,3 V et 5 V, respectivement) dans la terminologie générale.)

Acronyme ou abréviation

Signification

Description

SASI

Shugart Interface System Associates

prédécesseur historique de SCSI.

SCSI

Small Computer System Interface

Bus orienté qui gère des opérations simultanées.

SAS

Serial Attached SCSI

Amélioration de la SCSI, utilise la communication série à la place des parallèles.

ST-506

Seagate Technology

Historique Seagate interface.

ST-412

Seagate Technologie

Historique Seagate interface (amélioration mineure sur ST-506).

ESDI

Interface améliorée petit disque

Historique; rétrocompatible avec ST-412/506, mais plus rapide et plus intégrée.

ATA

Fixation des technologies de pointe

Succédant à ST-412/506/ESDI en intégrant le contrôleur de disque entièrement sur le dispositif. Incapable d'opérations simultanées.

SATA

Serial ATA

Modification de l'ATA, utilise la communication série au lieu de parallèle.

Intégrité

Une tête IBM HDD reposant sur un plateau de disque. Comme le lecteur n'est pas en fonctionnement, la tête est simplement pressé contre le disque par la suspension.

Close-up d'une tête de disque dur reposant sur un plateau de disque. Une réflexion de la tête et sa suspension est visible sur le disque comme un miroir.

En raison de l'espacement très étroite entre la tête et la surface du disque, toute contamination des têtes de lecture-écriture ou de plateaux peuvent conduire à une tête crash une défaillance du disque dans lequel la racle la tête à travers la surface du plateau, souvent loin de broyage de la couche mince magnétique et causant la perte de données. accidents de tête peuvent être causés par une défaillance électronique, une panne de courant soudaine, un choc physique, usure, corrosion, ou mal construit plateaux et des têtes.

Le disque dur système de broche repose sur la pression de l'air intérieur l'enceinte de soutenir les chefs à leur hauteur de vol correcte alors que le disque tourne. Les disques durs nécessitent une certaine gamme de pressions d'air pour fonctionner correctement. La connexion à l'extérieur l'environnement et la pression se fait par un petit trou dans l'enceinte (environ 0,5 mm de diamètre), généralement avec un filtre à l'intérieur (le filtre de vidange). Si la pression d'air est trop faible, alors il n'ya pas suffisamment de portance pour la tête de vol, de sorte que la tête est trop près du disque, et il ya un risque d'accidents de la tête et la perte de données. Spécialement fabriqué disques scellé et pressurisé, sont nécessaires pour un fonctionnement à haute altitude fiables, ci-dessus environ 3.000 m (10.000 pieds). disques modernes incluent des capteurs de température et d'ajuster leur fonctionnement à l'environnement d'exploitation. trous de reniflard peut être vu sur tous les lecteurs de disque ils ont généralement un autocollant à côté d'eux, avertissant l'utilisateur de ne pas couvrir les trous. L'air à l'intérieur du disque d'exploitation est constamment en mouvement aussi, être balayé en mouvement par le frottement avec les plateaux tournants. Cet air passe à travers une recirculation interne (ou "recirculation") filtre pour éliminer les restes de tous les contaminants provenant de la fabrication, des particules ou produits chimiques qui peuvent avoir en quelque sorte entra dans l'enceinte, et toutes les particules ou générés en interne dégazage en fonctionnement normal. Très forte humidité pendant de longues périodes peuvent corroder les têtes et les plateaux.

Pour magnétorésistif géant (GMR) têtes en particulier, une collision mineure à la tête de la contamination (qui ne supprime pas la surface magnétique du disque) résulte encore dans la tête temporairement surchauffe, due à la friction avec la surface du disque, et peut rendre les données illisibles pour une courte période jusqu'à ce que la température de la tête se stabilise (dite "aspérité thermique", un problème qui peut partiellement être traitées par bon filtrage électronique du signal de lecture).

L'actionnement du bras mobile

L'électronique du disque dur de contrôler le mouvement des l'actionneur et la rotation du disque, et d'effectuer des lectures et écritures sur la demande du contrôleur de disque. Commentaires de l'électronique du disque est réalisé au moyen de segments spécifiques du disque dédié à servo commentaires. Ce sont soit des cercles concentriques complète (dans le cas de la technologie servo dédié), ou des segments entrecoupés avec des données réelles (dans le cas de la technologie servo intégré). Les commentaires servo optimise le rapport signal sur bruit des capteurs GMR en ajustant la bobine mobile du bras actionnés. La rotation du disque utilise aussi un moteur servo. firmware disque moderne est capable de la planification des lectures et écritures de manière efficace sur les surfaces des plateaux et des secteurs remappage des médias qui ont échoué.

zones d'atterrissage et de chargement / déchargement de technologie

Une lecture / écriture à partir d'un vers-1998 Fujitsu 3,5 "disque dur. La zone de la photo est d'environ 2,0 mm x 3,0 mm.

Microphotographie d'une tête de disque dur ancienne génération et le curseur (1990). La taille de la face avant (qui est la «face de fuite" du curseur) est d'environ 0,3 mm à 1,0 mm. Il est l'emplacement de l'actuel «chef» (capteurs magnétiques). La face non visible en bas du curseur est d'environ 1,0 mm 1,25 mm (soi-disant "nano" taille) et fait face au plateau. Il contient l'air à la surface lithographie micro-usiné portant (ABS) qui permet au curseur de voler d'une manière très contrôlée. Une partie fonctionnelle de la tête est la structure orange ronde, visible dans le milieu - la bobine de cuivre défini par lithographie de l'écriture du transducteur. A noter également les connexions électriques par fils soudés à des plots plaqués or.

Modern disques durs éviter les coupures de courant ou d'autres problèmes de son atterrissage la tête dans la zone de données en parquant les têtes, soit dans une zone d'atterrissage ou de déchargement (par exemple, de chargement / déchargement) les têtes. Certains disques durs PC début n'a pas du parc des chefs d'office et ils seraient sur la terre données. Dans certains autres unités au début de l'utilisateur manuellement garé la tête en exécutant un programme de garer la tête des disques durs.

Une zone d'atterrissage est une zone du plateau généralement près de son intérieur diamètre (ID), où les données ne sont stockées. Cette zone est appelée le Premier Contact / Stop (CSS) zone. Les disques sont conçus de telle sorte que ce soit un ressort ou, plus récemment, l'inertie de rotation dans le plateaux est utilisée pour le parc de la tête dans le cas de coupure de courant inattendue. Dans ce cas, le moteur de broche agit temporairement comme un générateur, fournir de l'énergie à l'actionneur.

Printemps tension de la tête de montage sans cesse pousse la tête vers le plateau. Alors que le disque est en rotation, les têtes sont pris en charge par un coussin d'air et de l'expérience aucun contact physique ou à l'usure. En CSS lecteurs les curseurs portant les capteurs de tête (souvent juste appelé têtes) sont conçus pour résister à un certain nombre d'atterrissages et les décollages à partir de la surface du support, bien que l'usure de ces microscopiques composants prend finalement son tribut. La plupart des fabricants conçoivent les curseurs pour survivre 50.000 cycles contacter avant les risques de dommages sur les hausses de démarrage de plus de 50%. Toutefois, le taux de décroissance n'est pas linéaire: quand un disque est plus jeune et a eu moins de cycles marche-arrêt, il a une meilleure chance de survivre au prochain démarrage de un vieux disque supérieur kilométrage (en tant que chef traîne littéralement le long de la disque de surface jusqu'à ce que le coussin d'air est établi). Par exemple, le Seagate Barracuda 7200.10 série de disques durs de bureau sont évalués à 50.000 cycles marche-arrêt, en d'autres termes aucune défaillance attribuée à l'interface tête-plateau ont été vus avant au moins 50.000 cycles marche-arrêt au cours des essais.

Vers 1995, IBM mis au point une technologie dans lesquels une zone d'atterrissage sur la disque est fabriqué par un procédé laser de précision (Laser Zone Texture = LZT) produisant une gamme de lisses à l'échelle nanométrique "bosses" dans une zone d'atterrissage, ce qui améliore grandement stiction et vêtements de performance. Cette technologie est encore largement utilisé de nos jours (2008), principalement dans les ordinateurs de bureau et d'entreprise (3,5 pouces) lecteurs. En général, la technologie CSS peuvent être sujettes à stiction augmenté (l' tendance pour les chefs de s'en tenir à la surface du plateau), par exemple en raison de l'humidité accrue. stiction excessive peut causer des dommages physiques à l'assiette et le curseur ou le moteur de broche.

Load / Unload technologie repose sur la tête levée au large des plateaux dans un endroit sûr, éliminant ainsi les risques d'usure et de frottement statique tout à fait. Le premier disque dur et lecteurs de disque RAMAC plus tôt utilisé complexes mécanismes pour charger et décharger les têtes. Modern disques durs utilisent la rampe de chargement, la première fois par Memorex en 1967, pour charger / décharger sur plastique "rampes" près du bord externe du disque.

Tous les aujourd'hui les disques durs utilisent encore une de ces deux technologies énumérées ci-dessus. Chacun a une liste des avantages et des inconvénients en termes de perte de surface de stockage sur le disque, de la difficulté relative de tolérance mécanique le contrôle, la robustesse de choc non opérationnel, le coût de mise en œuvre, etc

S'adressant robustesse choc, IBM a aussi créé une technologie pour leur ligne d'ordinateurs portables ThinkPad appelé le système de protection active. Quand soudain, le mouvement brusque est détecté par l'accéléromètre intégré dans le Thinkpad, disque dur interne automatiquement les têtes de se décharger de réduire le risque de perte potentielle de données ou des défauts de zéro. Apple tard également utilisé cette technologie dans leur PowerBook, iBook, MacBook Pro, MacBook et de la ligne, connue sous le nom Sudden Motion Sensor. Sony, HP DriveGuard avec leurs HP 3D et Toshiba ont sorti une technologie similaire dans leurs ordinateurs portables.

Ce capteur de choc en fonction accéléromètre a également été utilisé pour la construction bon marché des réseaux de capteurs tremblement de terre.

défaillances de disque et de leurs indicateurs

Wikipédia a un livre sur le sujet de la

Minimiser dur panne de disque et la perte de données

La plupart des grands fournisseurs de disque dur et carte mère supporte maintenant SMART (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology), qui mesure caractéristiques de la transmission tels que la température de fonctionnement, spin-up, les taux de données d'erreur, etc Certaines tendances et des changements brusques de ces paramètres sont supposées être associées à une probabilité accrue de panne de disque et la perte de données.

Cependant, tous les échecs sont prévisibles. L'utilisation normale peut éventuellement mener à une rupture dans le dispositif de nature fragile, ce qui rend essentiel pour l'utilisateur de sauvegarder régulièrement les données sur un périphérique de stockage distincts. Le défaut de le faire conduire à la perte de données. S'il est parfois possible de récupérer l'information perdue, il est normalement une procédure extrêmement coûteuse, et il n'est pas possible de garantir le succès. Une étude de 2007 publiée par Google propose très peu de corrélation entre les taux d'échec et, soit à haute température ou le niveau d'activité, mais la corrélation entre le fabricant et le modèle et le taux d'échec est relativement forte. Statistiques concernant cette affaire est tenue secrète par la plupart des entités. Google ne publie pas les noms du fabricant ainsi que leur taux d'échec respectifs, mais ils ont depuis révélé qu'ils utilisent Hitachi Deskstar dans certains de leurs serveurs. Bien que plusieurs paramètres SMART avoir une incidence sur la probabilité de défaillance, une fraction importante des disques défaillants ne produisent pas de prévision des paramètres SMART. paramètres SMART seul ne peut pas être utile pour prédire entraînement individuel échecs.

Une idée fausse commune est que le disque dur de froid durera plus longtemps qu'un disque dur plus chaud. L'étude Google semble impliquer l'inverse "des températures inférieures sont associés avec des taux d'échec plus élevé "Les disques durs. avec SMART-ont enregistré des températures moyennes inférieures à 27 C (80,6 F) avaient un taux d'échec plus élevé que les disques durs avec la moyenne la plus élevée signalé température de 50 ° C (122 F), le taux d'échec au moins deux fois plus élevé que la plage optimale de température SMART-déclarés de 36 C (96,8 F) à 47 C (116,6 ° F).

SCSI, disques SAS et FC sont généralement plus chers et sont traditionnellement utilisés dans les serveurs et baies de disques, alors que peu coûteux disques durs ATA et SATA évolué dans le marché des ordinateurs à domicile et ont été perçus comme être moins fiables. Cette distinction est en train de devenir floue.

Le temps moyen entre pannes (MTBF) des disques SATA est habituellement d'environ 600.000 heures (certains lecteurs tels que Western Digital Raptor ont assigné 1,2 million d'heures MTBF), tandis que les disques SCSI sont prévus pour plus de 1,5 millions d'heures. [Citation nécessaire] Cependant, la recherche indépendante indique que MTBF n'est pas une estimation fiable de la longévité d'un lecteur. Le MTBF est menée dans des environnements de laboratoire dans des chambres d'essai et est un important métrique pour déterminer la qualité d'un disque avant qu'il ne pénètre la production à volume élevé. Une fois le produit d'entraînement est de la production, la métrique plus valable est annualisé taux d'échec (AFR). [Citation nécessaire] AFR est le pourcentage de pannes de disques dans le monde réel après d'expédition.

Les disques SAS sont comparables à des disques SCSI, avec un MTBF et une grande fiabilité. [citation nécessaire]

Entreprise S-ATA conçu et produit pour les marchés de l'entreprise, contrairement aux disques S-ATA standard, une fiabilité comparable à d'autres lecteurs de classe entreprise.

Typiquement disques durs d'entreprise (toutes les entreprises lecteurs, y compris SCSI, SAS, SATA et FC entreprise) d'expérience entre 0,70% -0,78% taux de défaillance annuel des lecteurs totale installée. [citation nécessaire]

Finalement tous les lecteurs de disque dur mécanique échouer. Et c'est ainsi que la stratégie visant à atténuer la perte de données est d'avoir de redondance dans une certaine forme, comme le RAID et de sauvegarde. RAID ne devrait jamais être invoquée en tant que sauvegarde, que les contrôleurs RAID aussi briser, ce qui rend les disques inaccessible. Suite à une stratégie de sauvegarde, par exemple, le différentiel par jour et des sauvegardes hebdomadaires complètes, est le seul moyen sûr de prévenir la perte de données.

Fabricants

Un Western Digital 3,5 pouces 250 Go SATA HDD. Ce modèle spécificités deux SATA et des entrées d'alimentation Molex.

Seagate lecteurs de disque dur en cours de fabrication dans une usine à Wuxi, en Chine

Voir aussi Liste des défunte fabricants de disques durs

Les ressources technologiques et savoir-faire requis pour le développement d'entraînement moderne et de la production signifie que dès 2010, la quasi-totalité des disques durs dans le monde sont fabriqués par cinq grandes entreprises: Seagate, Western Digital, Hitachi, Samsung et Toshiba.

Des dizaines de fabricants de disques durs anciens ont fait faillite, fusionné, ou fermé leurs divisions disque dur; que les capacités et la demande pour les produits augmenté, les bénéfices est devenu difficile à trouver, et le marché a connu une consolidation importante dans la fin des années 1980 et fin des années 1990. La première victime notable de l'entreprise dans l'ère du PC a été Mémoires Inc ou CMI; après un incident avec 20 disques défectueux à mb en 1985, la réputation de CMI ne s'est jamais remis, et ils sont sortis de l'entreprise disque dur en 1987. Un autre échec notable a été MiniScribe, qui a fait faillite en 1990 après qu'il a été constaté qu'ils s'étaient livrés à des fraudes comptables et gonflé les chiffres de ventes pour plusieurs années. Beaucoup d'autres entreprises plus petites (comme Kalok, microscience, Lapine, Areal, Priam et PrairieTek) aussi n'a pas survécu à la débâcle, et avait disparu en 1993; Micropolis a été en mesure de conserver jusqu'en 1997, et STC, un retardataire par rapport à la scène, a duré seulement quelques années et a disparu en 1999, après avoir tenté de fabriquer des disques durs en Inde. Leur titre de gloire était de créer un nouveau facteur de forme d'entraînement 3 pour une utilisation dans les ordinateurs portables. Quantum et intégrée a également investi dans le facteur 3 forme, mais finalement cessé de soutenir que ce facteur de forme n'a pas à se généraliser. Rodime a également été un important fabricant au cours des années 1980, mais a cessé de faire des disques dans le début des années 1990 au milieu la débâcle et se concentre désormais sur les licences de la technologie; qu'ils détiennent un certain nombre de brevets relatifs à des disques durs de 3,5 pouces facteur de forme.

Ce qui suit est la généalogie de l'actuel Compagnies HDD

1967: Hitachi entre sur le marché du disque dur.

1967: Toshiba entre sur le marché du disque dur.

1979: Seagate Technology est fondée par un groupe d'ex-IBM et les personnes ex-Memorex.

1988: Western Digital (WDC), puis un concepteur contrôleur bien connue entre l'activité du disque dur par l'acquisition de Tandon Corporation de la division de fabrication de disque.

1989: entreprise Seagate Technology achats de Control Data disque dur.

1990: Maxtor achats MiniScribe de la faillite, ce qui en fait le cœur de ses disques durs bas de gamme.

1994: division de stockage Quantum achats de DEC, ce qui lui donne un large disque haut de gamme pour aller avec sa plus axée sur le consommateur ProDrive gamme.

1996: Seagate acquiert Conner Peripherals à une fusion.

2000: Maxtor acquiert les activités de Quantum HDD; Quantum reste dans la d'affaires de bande.

2003: Hitachi acquiert la majorité de la division disque IBMs, qui le rebaptise Hitachi Global Storage Technologies (HGST).

2006: Seagate Maxtor acquiert.

2009: Toshiba acquiert la division de Fujitsu HDD

Ventes

En 2007 516200000 années les disques durs ont été vendus.

Voir aussi

Gestion automatique acoustique

préfixe binaire (KiB, MiB, Gio, etc)

Cliquez sur de la mort

L'effacement des données

le formatage du disque

Le mappage des lecteurs

du (programme Unix utilisation du disque)

Extérieures disque dur

File System

enregistreur à disque dur

Histoire de lecteurs de disque dur

lecteur hybride

IBM 305 RAMAC

kilo-octets, mégaoctets, gigaoctets définitions

Multimédia

disque à semi-conducteurs

Spintronique

Donnez précompensation

Références

^ Il s'agit de la date de dépôt initial de la demande qui a abouti au brevet US 3.503.060, généralement considéré comme le définitif de brevet disque; voir, Kean, David W., «IBM à San Jose, un quart de l'innovation, 1977 siècle.

Autres termes ^ utiliser pour décrire les disques durs sont disque, fichier du disque, DASD (Direct Access Storage Device), disque dur, disque CKD et Winchester Disk Drive (après le IBM 3340).

^ Webopedia.com

^ Techtarget.com

^ Comment des disques durs de travail, howstuffworks.com

^ Dans les années 1990 il y avait un retour partiel à l'utilisation de disques durs amovibles, tels que les lecteurs Iomega Jaz et et les disques REV et le SyJet SyQuest et les lecteurs et les disques Sparq, et le lecteur et le disque Castlewood Orb, entre autres modèles, mais à partir de 2009 sont pour la plupart de ces défunts.

^ IBM.com IBM 350 unité de stockage sur disque

^ "Épaisseur d'une feuille de papier", HyperTextbook.com

^ "La tête de M. IBM OEM | Technologie | Le ère de têtes de géants magnéto ". Hitachigst.com. 27.08.2001. http://www.hitachigst.com/hdd/technolo/gmr/gmr.htm. Récupérée 13/03/2009.

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