Қатқыл диск

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

І Кіріспе

Дербес компьютердің ішкі құрылғылары

ДЭЕМ бірыңғай аппараттық жүйеге біріктірілген техникалық электрондық құрылғылар жиынынан тұрады. ДЭЕМ құрамына кіретін барлық құрылғыларды олардың функционалдық белгілеріне қарай екіге бөлу қалыптасқан, олар: жүйелік блок және сыртқы құрылғылар.

Жүйелік блок мыналардан тұрады:

- микропроцессор;

- оперативті есте сақтаушы құрылғы немесе жедел жады;

- тұрақты есте сақтаушы құрылғы;

- қоректену блогы мен мәлімет енгізу-шығару порттары.

ДЭЕМ-нің құрамында ең аз дегенде жүйелік блок, бір-бірден еңгізу-шығару құрылғылары және ең аз дегенде бір информация жинақтауыш құрылғы кіреді. ДЭЕМ-де шешілетін мәселеге байланысты пайдаланушы адам оның минималды конфигурациясына қосымша шеткері құрылғыларды қосу арқылы кеңейтуіне болады.

Компьютердегі ең негізгі құрылғысы - жүйелік блок, оның ішіне ДЭЕМ-нің басты құрылғылары орналасқан. Жүйелік блогы құрамында микропроцессор, жедел жад, тұрақты есте сақтаушы құрылғы, қоректену блогы мен енгізу-шығару порттары және мәлімет жинақтауыштар бар.

Микропроцессор бір кристалда дайындалған (үлкен) интегралдық схемалар - БИС, олар әртүрлі типтегі ЭЕМ жасауға керекті элемент болып табылады. Оны әртүрлі логикалық функцияны орындайтын етіп программалауға болады, сондықтан программаны өзгерту арқылы микропроцессорды арифметикалық құрылғы немесе енгізу-шығару жұмыстарын басқарушы рөлінде қолдануға болады. Микропроцессорге жедел және тұрақты жад, енгізу-шығару құрылғыларын қосуға болады.

Микропроцессорлардың бір-бірінен өзгешелігі олардың типтерінде (модельдерінде), яғни оның қарапайым амалдарды орындайтын жүмыс жылдамдығының көрсеткіші - мегагерц - МГц бірлігімен берілген тактылық (қадамдық) жиілігінде жатыр. Бұған дейін кең тараған модельдерге Intel-8088 (~5МГц), 80286 (~20МГц), 80386SX (-25 МГц), 80386DX (~40МГц), 80486 (ЮОМГц-ке дейін), Pentuim (75МГц-тен жоғары), Pentuim-Pro (-300 МГц-тен жоғары), Pentuimll, Pentuimlll (800 МГц-ке дейін) және 072 а PentuimlV (1000МГц-тен жоғары) жатады, бүл тізім олардың жұмыс өнімділігі мен соған сәйкес бағасының өсуі бойынша реттеліп келтірілген. Кейде конструкциялық ерекшеліктеріне қарай бір модельге кіретін процессорлардың жиіліктері әртүрлі бола береді - жиілігі артқан сайын оның жұмыс жылдамдығы да өсе түседі.

Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ЭЕМ-нің жедел жады (RAM), сондай-ак тұрақты есте сақтау құрылғысы (ROM) компьютердің ішкі жадын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады. Өңделуге тиісті кез келген мәлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.

Компьютердің жедел жадында осы мезетте дереу өңделуге тиіс мәліметгер мен программалар ғана сақталады. Информация керек кезінде магниттік дискіден жедел жадқа көшіріліп, өңделген соң олар қайта сыртқы жадка жазылып қойылады. Жедел жадта информация тек жұмыс сеансы кезінде сақталып, ондағы мәлімет ЭЕМ сөндірілгенде немесе электр торабында ақау болып, ток өшкен шақтарда ізсіз жоғалады. Осыған байланысты әрбір адам өзіне ұзақ уақыт керек болатын информацияны жоғалтып алмауы үшін оны оқтын-оқтын магниттік дискіге жазып отыруы керек. Сыйымдылығы 1 Мб немесе одан жоғары болып келетін компьютерлердің жедел жады екі бөлімнен тұрады - алғашқы 640 Кб қолданбалы программалар мен операциялық жүйе үшін, ал қалғаны төмендегідей мақсаттарға пайдаланылады:

- операциялық жүйенің алғашқы жүктемесін және компьютердің жұмысқа жарамдылығын тексеретін операциялық жүйенің бөлігін сақтауға, сондай-ақ төменгі деңгейдегі қарапайым енгізу-шығару жұмыстарын орындау үшін:

- экранға кескіндерді беру үшін;

- компьютердің қосымша құрылығыларымен бірге жүктелетін операциялық жүйелердің әртүрлі кеңейтілген мәліметтерін сақтау үшін қажет болады.

Графиктік адаптерлер

Монитор немесе дисплей - ДЭЕМ-ге міндетті түрде қажет шеткері құрылғы, ол компьютердің жедел жадында өңделетін информацияны экранда көру үшін кажет. Экран түстеріне қарай дисплейлер монохромды (ақ-қара) және түрлі-түсті болып, ал экранға шығарылатын информация түрлеріне байланысты символдык (тек символдық информация) және графиктік (символдық және оған қоса графиктік информация) болып

бөлінеді.

ЭЕМ-нің бейнелік құрылғысы екі бөліктен: монитор мен адаптердан тұрады. Біз тек мониторды көреміз, ал адаптер ЭЕМ қорабының ішінде орналасқан мониторды басқару блогы. Монитордың өзінде тек электрондық-сәулелі түтікше бар. Ал, адаптерде бейне сигналдарын беретін логикалық схемалар орналасқан.

Электрондық сәуле экранда секундтің 1/50 бөлігінде жүріп өтеді, бірақ экран бейнесі одан жәй өзгереді. Сондықтан экранның бір көрінісі үшін бейне сигналды бірнеше рет қайталап беріп отыру керек. Адаптерде бейнелер көрінісін сақтауға арналған бейнелік жад бар.

Кең тараған адаптерлерге мыналар жатады: EGA, VGA және SVGA. Қазіргі кезде VGA және SVGA (Super VGA) кеңінен қолданылады, SVGA-ның көрсету қабілеті өте жоғары. Адаптерлер бейнелерді айқындап көрсету қабілетімен ерекшеленеді.

Дискідегі информация жинақтауыш - кез келген ЭЕМ-нің қажетті бөлігі - оларды көбінесе информацияның сыртқы жинақтауыштары немесе компьютердің сыртқы жады дейді. Олар көлемді информацияны ұзақ уақыт сақтау үшін қажет және ондағы мәліметтер ЭЕМ-нің жүмыс күйіне байланысты болмайды. Сыртқы жадта кез келген программа немесе жәй мәліметтер сақтала береді, сол себепті оны әрбір адамның мәліметтерінің кітапханасы деуге болады.

ДЭЕМ-дерде информацияны жинақтауыш рөлін магниттік дискілердегі жинақтауыштар атқарады, оларда мәліметтерді тікелей оқуға не жазуға болады. Соңғы кездерде ДЭЕМ-дер үшін магниттік таспадағы жинақтауыштар - стримерлер шықты, бірақ олар өте көлемді мәлімет сақтай алғанмен, оқу-жазу жұмыстары бірте-бірте тізбектей іздеу арқылы жәй жүргізіледі. Сол себепті стримерлер магниттік дискідегі жинақтауыштарды

ауыстыра алмайды, тек толықтырады.

Магниттік дискідегі жинақтауыштар (НМД - накопитель на магнитных дисках) екі түрлі болады: иілгіш магниттік дискідегі жинақтауыш (ИМДЖ) (НГМД - накопитель на гибких магнитных дисках) және қатқыл магниттік дискідегі жинақтауыш (ҚМДЖ) (НГМД - накопитель на жестких

магнитных дисках) .

Қатты дискідегі мәлімет жинақтауыштар (винчестер) информацияны тұрақты сақтауға арналған. 80286 процессорлы ЮМ РС-де қатқыл дискшің мәлімет сиымдыльгы 20 - 40 Мб, 80386 SX, DX және 80486 SX (SX - бір процессорлы, DX - екі процессорлы) - 300 Мб-ға шейін, 80486 DX - 500 - 600 Мб, ал Pentuim - 1-40 Гб-қа шейінгі деңгейде езмесе одан да жоғары болады.

Қатқыл диск орнынан алынбайды, ауа кірмейтіндей жабық қорпусқа салынып, жүйелік блокта орналасады. Ол екі жағына да мәлімет жазылатын бір дестеге біріктірілген бірнеше дискілердш тұрады. Иілгіш алмалы салмалы дискетке карағанда винчестерге өте көп мәлімет көлемі сияды, сондықтан оны пайдалану өте ынғайлы.

Иілгіш дискідегі жинақтауыштар бір компьютерден екінші компьютерге мәлімет алмастыру үшін, әзір жұмысқа қажет емес информацияны сақтап қою үшін, катқыл дискідегі мәліметтердің

архивтеу (тығыздалған) көшірмесін алу үшін керек. Жұмыс процесінде әр адам өзінің мәліметтері мен программаларының дискіде алатын көлемін білуі тиіс және дискіде қанша бос орын қалғанын қадағалап, дискінің көлемін тиімді пайдалануға тырысуы қажет.

Иілгіш диск (дискет) - табақша пішінді, бетіне қабыршық түрінде магнитті қоспа жағылған иілгіш диск. Дискеттің пластамассадан жасалған қапшығында оған мәлімет жаздырмауға болатын кішкене тіктөртбұрышты ойық бар және мәлімет жазу-оқу кезінде дискінің бетімен байланыс жасайтын магниттік бастиектің жылжитын орны пластмасса қапшықта ашық болады.

ІІ Негізгі бөлім

Қатқыл дискідегі мәлімет жинақтауыш (винчестер)

Hard disk platter reflection.jpg

IBM жасаған қатқыл диск. Металлды жапқышы аластатылған. Жаймалары өте жалтылдаған.

Табыстың күн-айы: 1956 ж. қыркүйектің 13

Табысшысы: Рейнолд Джонсон(Reynold Johnson)

Жалғануы:

• Бейімдеуіш (әдетте негізгі тақтада) дегенге, төменгінің біреуіменен арқылы

• PATA (IDE) тілдесуі

• SATA тілдесуі

• SCSI тілдесуі

• SAS тілдесуі

Нарық бұнақтары:

• Үстелдік

• Тасымалы

• Кәсіп

• Тұтынушылық

• Басқа/Жабдық-жарақ

Қатқыл диск (немесе винчестер; ағылш. Hard Disk Drive, HDD) - дерек жазуға және сақтауға арналған құрылғы.

Қатқыл диск

Қатқыл дискідегі жинақтауыш немесе ҚМДЖ (ағылш. Hard Disk Drive, HDD) қатқыл диск, компьютерлік сленгте «винчестер» - магнитті жазбаның ұстанымында негізделген есте сақтау құрылғысы. Көптеген компьютерлерде негізгі есте сақтау құрылғысы болып табылады. «Иілгіш дискіден» басты ерекшелігі - ақпарат ферромагнитті қабаты бар қатқыл пластинаның бетіне жазылады. Қатқыл дискіде хром қышқылының бірнеше пластиналы қабаты орналасқан. Қатқыл дискінің жұмыс жүйесінде санаушы бастары пластинаның сыртқы бетіне тимейді. Оның басты себебі, ферромагнитті диск жылдам айналған кезінде, санаушы бастардың сыртқы қабатына дискіні тигізбейтін ауа қабаты қалыптасады. Санаушы бас пен диск арасында бірнеше нанометр кеңістік қана қалады. Қазіргі замаңғы қатқыл дискілерде бұл көлем 10 нм - ді құрайды. Санаушы бас пен дискінің бір - біріне соқтығыспауы, қатқыл дискінің жұмыс мерзімінің ұзақ уақытқа жетуіне кепіл береді. Қатқыл дискінің иілгіш дискіден басты ерекшеліктерінің бірі - ақпарат тасымалдаушы, жүйелік блоктың ішіндегі қор жинақтауышпен .

«Винчестер» атауы - болжамдар бойынша «винчестер» атауы IBM фирмасында жұмыс істеген Кеннет Хотон есімді жұмыскерге арналып қойылған. Кеннет Хотон 1973 жылы 3340 модельді қатқыл дискіні шығаруда басшылық еткен. Бұл модельдің ерекшелігі санаушы бастары мен диск пластиналары біріктірілген еді. 3340 моделін құрастыруда инженерлер қатқыл дискіні 30 мБ - тан тұратын екі модуль қолданғаның «30 - 30» деген есіммен қалдырды. Бұл есім сол замандағы «Winchester model 1984» деген аңға шығуға арналған қарудың «30 - 30 Winchester» атты оқтарымен түйіндес келді. Басқа да болжамдар бойынша Winchester Repeating Arms Company атты мекеменің шығарған оқтарына байланысты қатқыл дискіге алғашында «винчестер» есімі берілген. Winchester Repeating Arms Company мекемесінің шығарған оқ үлгілері АҚШ - тағы алғашқы азаматтық, шағын калибрлы және түтінсіз қоспа негізінде жасалынған болатын. Бұл оқ үлгілері лезде сұранысқа еңіп, кең таралымда болды. 1990 жылы «винчестер» атауы қолданыстан шығып, оның орнын «винт» сөзі басқан болатын.

Мінездемелері - интерфейс (ағылш. interface) - сызық байланыстарынан жіберілетін сигналдардан, аталған сызықтарды байланыстыратын техникалық құрамнан тұратын ереже түрі. Қазіргі кездері қатқыл дискілердің топтамалары ATA (IDE және PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO және Fibre Channel интерфейстерінен тұрады.

Сыйымдылық (ағылш. capacity) - жинақтауышта сақталатын ақпараттың көлемі. Қатқыл дискілердің алғаш пайда болған уақытынан бастап, қазіргі күндерге дейін өзгермелі болған және әрдайым қосымшалар мен түзутулер еңгізуге беретін мүмкіндіктерінің бірі - ақпарат сақтау көлемі. Қазіргі замаңғы қатқыл дискілердің сыйымдылығы 2011 жылдың 11 қыркүйегінде өткен зерттеу нәтижесінде 4000 гБ екендігін көрсетті. Уақыт өте бұл көрсеткіш 5000 гБ көлеміне жақындауда. Информатика саласында қабылданған 1024 - тік санау жүйесі, қатқыл дискілерді өңдіруде 1000 деген қысқартылып аталатын көрсеткішке өзгереді. 200 гБ деген көлем жазылған қатқыл дискінің нағыз көлемі 186, 2 гБ - қа тең.

Физикалық өлшем (форм - фактор) (ағылш. dimension) . 2001 - 2008 жылдар арасындағы жаңа ғасырлық дербес компьютерлерде қолданылатын қатқыл дискілердің ұзындығы 3, 5 немесе 2, 5 дюйм - ға тең. Сондай - ақ 1, 8 дюйм - ді, және 1, 3 дюйм - ді, 1 дюйм - ді, және 0, 85 дюйм - ді қатқыл дискілер қолданыста бар. Ал 8 және 5, 25 дюйм - ді қатқыл дискілердің шығарылымы мүлдем тоқтатылған.

Жұмыстың атқарылу уақыты - винчестерде ақпаратты оқу - жазу әдісі қолданылғанғанда, қызметтің орташа уақыт санауы бойынша есептелінетінің көрсететін жүйе. Әдетте бұл уақыт 2, 5 - 16 нс - қа тең. Ережеге сай, серверлік дискілер уақытты көбірек үнемдейді (мысалы, Hitachi Ultrastar 15K147 - 3, 7 мс - қа тең) . Ал уақыт жағынан ұзақ - тасымалдауға ыңғайлы қатқыл диск түрлері жұмыс жасайды (мысалы, Seagate Momentus 5400. 3 - 12, 5 мс) . Ал SSD тасымалдаушыларда бұл көрсеткіш 1 мс - қа аз.

Шпиндельдің айналу жылдамдығы (ағылш. spindle speed) - шпиндельдің минутына айналу саны. Аталған көрсеткіштен, ақпараттын тасымалдау жылдамдығы байланысты. Қазіргі кездері келесідей жылдамдықпен айналатын қатқыл дискілер шағарылуда: 4200, 5400 және 7200 (ноутбуктер), 5400, 5900, 7200 және 10 000 (дербес компьютерлер), 10 000 және 15 000 айн/мин (серверлер мен шығармашылығы кең көлемді жұмыс станциялары) . Ноутбуктарда айналымның жоғарылауына тосқауыл гироскопиялық әсер болады. Ал дербес компьютерлерде бұл әсер аз сезілмелі.

Сенімділік (ағылш. reliability) - қате шығарылған жағдайда оны қалыптастыратын уақыттың орташа көрсеткіші. Көптеген қатқыл дискілер S. M. A. R. T технологиясын қолдануда.

Еңгізу - шығаруға қажетті операциялардың мөлшері (ағылш. IOPS) - жаңа заман қатқыл дискілерінде бұл көрсеткіш 50 оп/сек тең.

Қуат қажеттілігі - мобильді құралдарда маңызды фактор.

Зақымдардан төзімділік (ағылш. G-shock rating) - қуаттың күрт өзгеруіне, зақымның келтірілгеніне шыдамдылығы.

Ақпараттың таратылу жылдамдығы (ағылш Transfer Rate) - келесідей үлгіде:

• Дисктің ішкі зонасы: 44, 2 - ден 74, 5 Мб/с - қа дейін;

• Дисктің сыртқы зонасы: 60, 0 - ден 111, 4 Мб/с - қа дейін.

Шу деңгейі - жинақтауышының механикасының жұмыс кезіндегі шығаратын дыбыс деңгейі. Децибелмен көрсетіледі. Шуы аз жинақтауыштар ретінде шу көлемі 26 дБ - ға жететін жатады. Бұл шу шпинделдің айналуынан пайда болады. Қатқыл дискінің шуын азайту үшін келесі шаралар қолданылады:

• Бағдарламалық, көптеген дисктарда кездесетін ААМ жүйесін реттеу нысандарында. Қатқыл дискінің шу көлемін бұл тәсілмен азайту, жұмыс ырғақтылығын 5 - 25% - ға алып келеді.

• Шу жұтқыш құралдар қолдану. Дискінің орналасу шайбаларын резиналы немесе басқа жұмсақ - созылмалы құралдармен ауыстыру.

Өндірушілер - алғашқы кездері қатқыл дискіні өндіретін мекемелер көп болғандықтан, қатқыл дискінің түрі әртүрлі болатын. Бәсекелестіктің қаталдағанына, қатқыл дискінің көлемінің артуына, табыстың мөлшері азайғанға байланысты көптеген фирмалар өз әсекелесшілерінің қатарына ауысты немесе басқа салаға ауысты.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.