dysk twardy
 
Encyklopedia
dysk twardy, dysk sztywny, dysk stały,
inform. urządzenie stanowiące zewnętrzną pamięć komputera, w której nośnikiem informacji jest niewymienny dysk magnetyczny.
Twardy dysk zawiera zwykle kilka (2–8) dysków magnetycznych (tzw. talerzy) o sztywnym podłożu (wykonanym ze stopu na bazie aluminium), umieszczonych jeden nad drugim i zamocowanych na wspólnej osi; każdy z nich jest obejmowany przez 2 głowice zapisująco-odczytujące, zamocowane na ruchomym ramieniu; oba zespoły (dyski i głowice) są zamknięte wewnątrz szczelnej metalowej obudowy, zawierającej filtr ceramiczny zapewniający czystość powietrza w jej wnętrzu. Na zewnątrz obudowy znajdują się (przymocowane do niej): płytka drukowana z układami elektronicznymi (sterownik, interfejs itp.) oraz odpowiednie złącza umożliwiające dołączenie twardego dysku do komputera. Podczas pracy twardego dysku zespół dysków wiruje nieprzerwanie ze stałą i dość znaczną prędkością (w niektórych twardych dyskach do 10 tys. obrotów/min); głowice są utrzymywane nad powierzchnią dysku (w odległości mniejszej niż kilka µm) przez poduszkę powietrzną wytworzoną w wyniku jego szybkiego ruchu obrotowego. Dane na twardym dysku są zapisywane w postaci bloków o stałej i określonej długości na ścieżkach stanowiących koncentryczne okręgi podzielone na sektory (wycinki okręgu); ścieżki dysków magnetycznych, odpowiadające określonemu położeniu głowic, tworzą tzw. cylindry; przed pierwszym zapisem użytecznej informacji niezbędne jest przeprowadzenie procesu tzw. formatowania dysku, zgodnego z przyjętym standardem.
Ważniejszymi parametrami twardego dysku są: pojemność informacyjna (gęstość zapisu informacji), czas dostępu do informacji, szybkość transferu danych i wymiary. Gęstość zapisu informacji zależy przede wszystkim od rodzaju głowic zapisująco-odczytujących. Początkowo stosowano głowice indukcyjne ferrytowe, składające się z rdzenia ferrytowego (stanowiącego obwód magnetyczny głowicy) i nawiniętego na nim uzwojenia. Wkrótce zostały one zastąpione przez mniejsze i lżejsze głowice indukcyjne kompozytowe, w których część obwodu magnetycznego jest wykonana z ferrytu, a część z materiału niemagnetycznego. Zastosowanie techniki cienkich warstw do integracji obwodu magnetycznego i uzwojenia umożliwiło skonstruowanie głowicy indukcyjnej cienkowarstwowej o jeszcze mniejszych rozmiarach i lepszych parametrach magnetycznych. Znaczący postęp w budowie twardych dysków, zapewniający kilkunastokrotne zwiększenie gęstości zapisu informacji, nastąpił w wyniku wprowadzenia głowic magnetorezystywnych (MR), wykorzystujących zjawisko magnetooporowe (pierwsze napędy z głowicami MR wyprodukowano 1990 w firmie IBM); głowica MR zamiast uzwojenia zawiera element (cienki pasek) wykonany ze stopu niklowo-żelazowego, którego rezystancja zmienia się w zależności od zmian natężenia pola magnetycznego wywołanego zmianami namagnesowania przesuwającego się pod nim nośnika (dysku magnetycznego); głowica MR służy wyłącznie do odczytu, zapis wykonuje się zwykle za pomocą głowicy cienkowarstwowej, przy czym obie tworzą wspólnie nierozdzielny zespół głowic zapisująco-odczytujących. Dalszy kilkakrotny wzrost gęstości zapisu informacji uzyskano, wprowadzając głowice, których działanie jest oparte na tzw. gigantycznym zjawisku magnetooporowym (głowice GMR).
Pierwszy twardy dysk, wyprodukowany 1956 w firmie IBM, składał się z 50 dysków o średnicy 24 cali i miał pojemność zaledwie 5 MB. Obecnie są wytwarzane twarde dyski o pojemności kilkudziesięciu GB, czasie dostępu do informacji kilka do kilkunastu ms, szybkości transferu danych kilkadziesiąt Mb/s i wymiarach (najczęściej): szerokość 3,5 lub 5,25 cala i wysokość 1 lub 1,6 cala.
Mirosław Rusek
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia